雜志《自然-通訊》Nature Communications在線發(fā)表了*生物物理研究所徐濤課題組研究成果：感覺信號(hào)調(diào)控線蟲進(jìn)食行為的中樞翻轉(zhuǎn)回路解析（Dissecting a central flip-flop circuit that integrates contradictory sensory cues in C. elegans feeding regulation）。該研究在秀麗隱桿線蟲中發(fā)現(xiàn)了一種新的調(diào)控線蟲抉擇行為的神經(jīng)回路模式。
當(dāng)面臨兩難局面時(shí)，人或高等動(dòng)物能權(quán)衡利弊，做出zui有利的選擇。在這個(gè)過程中，中樞神經(jīng)系統(tǒng)整合不同甚至*相反的感覺輸入信號(hào)，決定生物個(gè)體行為抉擇。感覺輸入信號(hào)的整合對(duì)生物的生存至關(guān)重要，但其背后的分子機(jī)制如何仍不清楚。
線蟲具有神經(jīng)系統(tǒng)的組成相對(duì)簡(jiǎn)單（共118類302個(gè)神經(jīng)元）和遺傳操作便捷的優(yōu)勢(shì)，徐濤課題組發(fā)現(xiàn)，線蟲可以用來研究相互拮抗的感覺輸入是如何zui終影響個(gè)體行為抉擇的。他們采用兩種化學(xué)物質(zhì)——雙乙酰酮和奎寧來同時(shí)刺激線蟲。這兩種物質(zhì)分別通過線蟲的嗅覺和味覺通路輸入，對(duì)線蟲進(jìn)食行為的影響恰好相反：雙乙酰酮增加進(jìn)食，奎寧抑制進(jìn)食。
結(jié)合遺傳學(xué)方法及活體鈣成像技術(shù)，研究證實(shí)，兩路跨模態(tài)的感覺輸入的整合具有“勝者全得” （winner-takes-all）的特性，其產(chǎn)生的機(jī)制依賴線蟲咽部神經(jīng)元NSM和咽外神經(jīng)元RIM/RIC組成的一個(gè)相互抑制的中樞神經(jīng)回路來實(shí)現(xiàn)。研究人員進(jìn)而鑒定了介導(dǎo)互相抑制的分子回路。這樣一種中樞的整合機(jī)制非常類似電子線路中的翻轉(zhuǎn)（flip-flop）電路，可以保證較強(qiáng)的輸入信號(hào)得到放大而使微小的信號(hào)得到過濾，從而使線蟲的行為輸出具有穩(wěn)定性。
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