敷陈对“看东西”弥留的扼制性神经递质 GABA 在视网膜的作用

2025 年 4 月 10 日

■ 提要

本磋磨辞宇宙上初度明确了 GABA( -ɣ 氨基丁酸)在视网膜内的多种作用。 GABA 是核心神经系统主要的

扼制性神经递质(注 1 )，除了通过调理神经通路振奋性在信息措置中起弥留作用外，已知其转导格外还

会导致万般神经疾病。 然则，对于 GABA 信号的万般性还不明晰。

磋磨小组使用新开导的荧光 GABA 传感器“iGABASnFR2”(注 2 )，用双光子显微镜不雅察了老鼠视网膜

的 GABA 信号。 由此，辞宇宙上初度奏效将 40 多种万般的 GABA 信号一网尽扫地可视化。 通过机器学习和利用数理模子的分析，明确了各个 GABA 信号讲求索要视觉清爽和概述等不同的视觉信息。 视网膜中存在多种神经递质，GABA 功能最万般，被合计是造成咱们感知到的丰富视觉宇宙的基础。 该服从不仅有望加深对神经递质动态和功能的清爽，还将为 GABA 格外干系神经疾病的新疗法策动铺平谈路。

本服从来自与国立遗传学磋磨所/奥胡斯大学生物医学部 DANDRITE 磋磨所的松本彰弘助教、米原圭祐素质、好意思国加利福尼亚大学圣地亚哥分校/霍华德休斯医学磋磨所 Loren L. Looger 素质等的海外共同磋磨。

本磋磨将于 2025 年 4 月 15 日刊登在《Nature Neuroscience》上。

图片

图:奏效可视化、松弛了 40 多种有助于视网膜视觉信息措置的 GABA 信号

(左图)视网膜是贴在眼球底部(大脑侧)的片状神经组织。 来自外界的光在角膜和水晶体上折射，在视网

膜上成像后，通过视细胞转化为神经信号，经过视网膜内万般各样的神经元的措置，经过视神经传输到

大脑。 (右图)对于对这么的视网膜的信息措置很弥留的 GABA 神经元，通过将 GABA 信号可视化，利用机器学习等数理分析，明确了存在 40 多个功能上的不同种类。

新闻发布会

对于这件事的报谈，请鄙人面的解禁时分之后进行。 新闻解禁时分…日本时分 2025 年 4 月 15 日(星期二)晚上 8 点 00 分

■ 服从刊登杂志

本磋磨服从将于 2025 年 4 月 15 日(日本时分)刊登在海外科学杂志《Nature Neuroscience》上。

论文标题:

functionally distinct GABAergic amac rine cell types regulate spatio temporal encoding

in the mouse retina

作家:

Akihiro Matsumoto (松本彰弘)、Jacqueline Morris、Loren L. Looger、Keisuke Yonehara (米原圭

祐)

DOI: 10.1038/s41593-025-01935-0

■ 磋磨笃定

l 磋磨配景

神经元之间的信推辞换由万般各样的神经递质承担。 高出是 GABA( -ɣ 氨基丁酸)，是脊椎动物大脑中主

要的扼制性神经递质。 开释 GABA ( GABA 职责性)神经元天然数目少于振奋性神经元，但起到调理神经回路振奋性，在回路运算中创造万般性的作用。 已知 GABA 传导格外会成为自闭症谱系拦阻和领会拦阻等万般神经疾病的原因。

脊椎动物的视网膜是不错径直从生物体中取出，和生物体一样记载、分析对输入(光刺激)的输出(神

经活动)的优秀模子。 视网膜是视觉系统的嗅觉器官，索要物体的体式、热沈、动作等万般视觉信息，

传输到大脑。 在这么的信息措置中，视网膜内层的 GABA 动作性神经元即香豆素细胞很弥留，但迄今为

止莫得径直测定 GABA 动态的活动，因此莫得进行功能松弛。

l本磋磨的服从

磋磨小组与好意思国加州大学圣地亚哥分校的 Loren L. Looger 现实室配合，揭示了 GABA 信号在视网膜的

功能作用。 在视网膜上使用了好意思国霍华德休斯医学磋磨所 GENIE 神气新开导的当作 GABA 传感器阐发作用的荧光卵白质“iGABASnFR2”，通过双光子显微镜成像对 GABA 信号进行了可视化，不错进行高空间辞别率的不雅察。 利用基于机器学习的特征索要(注 3 )、基于概率模子的聚类、信息论等数学分析，对得到的GABA 信号的大范围数据进行了 40 多种开释动态不同的香豆素细胞的松弛。 另外，还标明各自承担着明暗、物体的体式、动作等不同的视觉信息，有助于视野的富厚化和视野的截止等视觉功能。 视网膜中存在多种神经递质，GABA 功能最万般，被合计是造成咱们感知到的丰富视觉宇宙的基础。

l今后的期待

清爽神经递质有助于解开神经科学的根蒂谜题:大脑等核心神经系统是若何职责的。 高出是 GABA 在信

息运算中起着扼制的弥留作用，其作用不全被合计是万般神经疾病的原因。 今后，通过对与这些疾病相

关的大脑区域也尝试不异的功能松弛，有可能开导出按 GABA 神经元类型进行个体化诊疗的新疗法策动。

■ 用语阐发

(注 1 )神经递质

介于神经元之间化学信息传递的物资，如氨基酸、神经肽、单胺、一氧化氮等。 在神经元之间的聚集

处(突触)，从突触前细胞(信息的发送侧)开释，被突触后细胞(选择侧)的受体选择。 万般神经传递物

资的作用王人不一样，举例，当作氨基酸之一的谷氨酸介导的神经传递中，会使带正电荷的阳离子流入细

胞内，从而促进后细胞的振奋(活动的活性化)。 另一方面，在通过 GABA 进行的神经传递中，会产生带

负电荷的阴离子的流入，因此扼制性信号会向后细胞传递。

(注 2 )荧光卵白质“iGABASnFR2”

好意思国霍华德·休斯医学磋磨所 GENIE 神气开导的荧光卵白质。 与 GABA 不时后，当作绿色荧光强度增

加的传感器阐发作用。 将载有 iGABASnFR2 遗传信息的腺病毒注入眼球内，感染视网膜内层的神经细

胞，使细胞膜抒发 iGABASnFR2，奏效达成了视网膜中 GABA 信号的全面可视化。

(注 3 )基于机器学习的神经活动特征索要

神经元存在格外多不同的类型，神经活动的动态笔据各自抒发的受体、离子通谈、神经突起的结构、

突触输入等万般特质而不同。 为了松弛这些不同的神经元，使用概率模子从统计学上推测、索要神经

活动数据中存在的“权贵”特征的数清爽析活动。 本磋磨通过对 GABA 神经元视觉刺激的大范围神经

活动数据，利用机器学习臆想权贵的视觉应酬特征，进行聚类分类。

■ 磋磨体制和救援

本磋磨以信息系统磋磨机构国立遗传学磋磨所多头绪嗅觉结构磋磨室，以及丹麦王国奥胡斯大学生物

医学部 DANDRITE 磋磨所(均由米原圭祐素质主捏)的松本彰弘助教为中心，由好意思国加利福尼亚大学圣地亚哥分校/霍华德休斯医学磋磨所 Loren l.rite 素质主捏本磋磨得到了松本彰弘助教 VELUX FONDEN (27786 )、科研费( 23K19412 )、JST 战术性创造磋磨鼓吹业绩前驱( JPMJPR2489 )、食粮磋磨会( 2023A12 )、成茂神经科学磋磨资助基金的支撑，米原圭祐R344-2020-300 ) 、欧 洲资 源计 算开 始接 地 ( 638730 )、 novo nordisk foundation ( nn f15 oc0017252 )； NNF20OC0064395 )、科研经费( 20K23377； 22K21353； 23H04241； 24H02311 )、中外创药科学基金会、第一三共人命科学磋磨振兴基金会、捏田在缅念念医学药学振兴财团、三菱财团、东丽科学振兴会、内藤科学工夫振兴财团的支撑下进行。

■ 商议处

<磋磨干系事项>

l信息系统磋磨机构国立遗传学磋磨所多头绪嗅觉结构磋磨室素质米

原圭祐

邮件:keisuke.yonehara@nig.ac.jp

分发地址

文部科学记者会、科学记者会、三岛记者俱乐部

<新闻发言东谈主>

l 信息系统磋磨机构国立遗传学磋磨所宣传室邮

件:prkoho@nig.ac.jp