9、果蝇神经网络：从发育机制到功能构建的探秘

果蝇神经网络：从发育机制到功能构建的探秘

1. 果蝇神经系统作为研究模型

果蝇神经系统为神经发育分析提供了一系列模型，涵盖从神经细胞的分化等多个方面。研究轴突和树突的导向、分支和靶向发现，它们的分化是独立调控的。同一细胞的轴突和树突在相似环境中会有不同且独立的反应，例如在中枢神经系统（CNS）中线处轴突和树突的导向情况就有所不同，这暗示存在能将轴突和树突区分开的调控系统。

1.1 可能的调控机制假设

• 时间因素 ：由于树突比轴突发育晚，时间可能是轴突和树突独立性的原因。
• 关键分子定位控制 ：利用不同的靶向序列或不同的马达对关键分子定位进行特异性控制，可产生轴突和树突之间的差异。
• 可变剪接形式靶向 ：神经元可能通过将具有不同特性的可变剪接形式靶向到不同的区室，以在信号传导中产生这种不对称性。

1.2 神经元与环境的相互作用

神经元依赖其环境提供的外在信号进行分化并融入神经网络。在CNS中线处，神经元通过Robos和Frazzled受体接收中线神经胶质细胞提供的Slit和Netrins信号，从而决定是向中线生长还是远离中线。这种与环境的相互作用也体现在轴突和树突的分支、靶向以及突触形成过程中，多个不同的细胞黏附分子参与了这些过程。这表明在神经元发育的每个时间点，它们都能够整合环境提供的信息，并对这些外在信号做出适当的反应。

以下是神经元与环境相互作用的流程：