2024年2月7日，洛克菲勒大学的研究人员在Nature在线发表题为Converting an allocentric goal into an egocentric steering signal的文章。
与空间导航相关的神经元信号已在许多物种中描述。然而，缺乏对这些信号如何相互作用以指导导航行为的电路级理解。
该研究表征了果蝇中枢复合体中的神经元回路，该回路比较了内部生成的对苍蝇航向角和目标角的估计值——两者都以世界为中心（同种异体）坐标编码——以生成以身体为中心（以自我为中心）的转向信号。过去的研究表明，EPG神经元的活动代表了苍蝇在导航过程中的瞬间角方向或航向角。然而，动物的瞬间航向角并不总是与其目标角对齐，即它希望前进的同种异体方向。
研究人员描述了FC2细胞，这是果蝇大脑中的第二组神经元，其活动与果蝇的目标角度相关。FC2神经元的局灶性光遗传学激活诱导果蝇在向前行走时沿着实验者定义的方向定向。EPG 和 FC2 神经元单突触连接到第三类神经元，即 PFL3 细胞。研究人员发现，在目标导向导航期间，单个 PFL3 细胞对航向角和目标角都表现出结合的尖峰率调整。根据这三个细胞类别的解剖学和生理学，研究人员开发了一个模型，解释了该电路如何比较同种异体航向角和目标角，以在 PFL3 输出端子中构建以自我为中心的转向信号。PFL3活性的定量分析和光遗传学操作支持该模型。最后，使用新的导航记忆任务，研究人员表明，在PFL3细胞的子集中表达突触传递干扰物的果蝇沿任意目标方向定向的能力降低，其效应大小与模型的预测定量一致。这里描述的生物回路揭示了如何在大脑中比较两个群体水平的同种异体中心信号，以产生适合运动控制的以自我为中心的输出信号。
