生物通报道：来自北京大学基础医学院，香港大学和美国内不拉斯加大学的研究人员发表了题为“Direct retino-raphe projection alters serotonergic tone and affective behavior”的文章，发现视网膜神经节细胞参与了调控抑郁症状，并且这个过程与抗抑郁药物缓解抑郁症状的效果类似。

这一研究成果公布在Nature出版社旗下Neuropsychopharmacology杂志上，并被作为“每月一篇具有重要影响力论文”给予重点推介报道。国际同行高度评价这一研究进展，认为这项研究加深了对情绪相关的视觉信息处理的认识，同时也揭示出眼睛与大脑之间的特定神经环路能够通过调节神经递质分泌的机制对情绪产生作用，并可为研发新型抗抑郁疗法提供重要理论依据。

文章的通讯作者是北京大学基础医学院濮鸣亮教授，和香港大学苏国辉（Kwok-Fai So）教授，濮鸣亮教授研究组主要研究领域包括视觉信息处理的神经机制；非视觉光信息处理的神经基础；视觉功能重建。

抑郁是一种常见的心理疾病，其形成与背侧中缝核分泌5-HT异常密切相关。濮鸣亮教授研究组在前期工作中发现，沙鼠视网膜中存在着一些能够直接投射至背侧中缝核的Y型视网膜神经节细胞。以前人们一直认为该类视网膜神经节细胞主要参与视觉信息编码，然而该发现提示这些细胞很可能参与调控动物情绪。

为了验证这一假设，研究人员通过构建视感受器缺失模型来增加投射到背侧中缝核的视网膜神经节细胞的自发放电频率，并发现当这些细胞自发放电频率增加时，可以逆转由于光剥夺而诱发的抑郁症状。随后他们采用自主设计的一种免疫毒素选择性清除了这些投射至背侧中缝核的视网膜神经节细胞，结果发现动物的抑郁程度显著增加。通过对实验动物背侧中缝核内5-HT水平的定量分析和行为学实验验证，确认动物的抑郁程度与其背侧中缝核内5-HT的水平呈负相关，而且5-HT的水平可随投射到背侧中缝核的视网膜神经节细胞活动状态的改变而变化。上述一系列研究证实，投射到背侧中缝核的视网膜神经节细胞能够通过调节该核团内神经元分泌5-HT的水平来改变动物的抑郁情绪。

这一研究组接着利用临床上常用的抗抑郁药物5-HT重摄取抑制剂(SSRIs)对光剥夺动物进行治疗，证实药物通过阻断背侧中缝核内5-HT的重摄取过程提升脑中5-HT浓度而发挥抗抑郁作用。这与该研究组通过增加投射到背侧中缝核的视网膜神经节细胞的自发放电频率所达到的效果类似。

这项研究发现投射至沙鼠背侧中缝核的视网膜神经节细胞能够通过增加该核团内神经元分泌5-羟色胺(5-HT)的水平来减轻由光剥夺诱发的抑郁症状，这个过程与抗抑郁药物缓解抑郁症状的效果类似。这不仅揭示出眼睛与大脑之间的特定神经环路能够通过调节神经递质分泌的机制对情绪产生作用，也为研发新型抗抑郁疗法提供重要理论依据。

原文摘要：

Direct retino-raphe projection alters serotonergic tone and affective behavior

Light is a powerful modulator of higher-order cognitive processes such as mood but it remains unclear which neural circuits mediate the impact of light on affective behavior. We found that light deprivation produces a depressive-like behavioral state that is reversed by activation of direct retinal signals to the serotonergic dorsal raphe nucleus (DRN) in a manner equivalent to treatment with the selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI) fluoxetine. Surprisingly, the DRN-projecting retinal ganglion cells (RGCs) are indistinguishable from the classic alpha/Y-like RGC type that contributes to image-forming visual pathways. Silencing RGC firing or specific immunotoxin ablation of DRN-projecting RGCs increased depressive-like behavior and reduced serotonin levels in the DRN. Serotonin plays a key role in the pathophysiology of depression and these results demonstrate that retino-raphe signals modulate DRN serotonergic tone and affective behavior.

作者简介：

濮鸣亮教授
濮鸣亮，教授、博士生导师。1985年赴美国阿拉巴马州大学(University of Alabama at Birmingham)攻读博士学位，并于1990年获得生理光学专业博士学位。 毕业后前往美国东海岸的布朗大学生物医学部接受博士后训练。在这其间研究出一种将被注射到细胞内的荧光染料Lucifer Yellow转变成永久染色的免疫组织学染色技术。 同时首次在离体猫视网膜采用平铺片技术记录到神经节细胞对视觉刺激的电生理学反应。为深入研究猫视网膜神经节细胞的结构和功能提供了有效的技术手段。 1993年前往美国费城的宾西法尼亚大学神经科学系进一步开展博士后研究。1995年被宾西法尼亚大学聘为助理教授，独立获得美国NIH的RO1研究基金，并建立了实验室。 开始研究视网膜非视觉光信息处理的神经通路和机制。在此后的研究中，首次在视网膜上揭示 处理非视觉光信号的神经节细胞的生理学反应特性。 1998年把实验室搬到美国犹它大学(University of Utah)，研究猴视觉系统结构和功能的关系，重点放在老年化对猴子视皮层功能的影响，以及采用药物学方法恢复视皮层细胞生理功能。 2004年被北京大学作为海外人才引进，负责建立视觉功能重建实验室。

主要研究领域
视觉信息处理的神经机制
非视觉光信息处理的神经基础
视觉功能重建
本实验室的研究工作分基础和应用两部分。在基础研究方面，我们研究视网膜视觉和非视觉光信息处理的神经机制，重点放在非视觉光信号对动物体内生物节律的调制以及视皮层视觉信息处理的机理。 在灵长类动物上采用多电极矩阵研究视觉信息处理的基本机理，包括在各级视皮层记录神经元群对视觉刺激的反应模式，探索动物视觉行为学反应与神经元群反应特性的内在联系等。 在应用性研究方面，我们在视网膜和视皮层水平进行视觉功能重建研究。在视网膜上我们利用不同的动物模型开展对包括青光眼在内的各类致盲性眼底疾病的研究。 研究重点放在各类眼底疾病对视网膜神经节细胞的结构和功能造成的损伤上，希望发现构成这种损伤的神经机制，进而找到对该疾病的有效诊治手段。 在视皮层上开展的视觉功能重建研究的目的是使视皮层功能正常但是视皮层以下的视觉通路功能丧失的盲人恢复部分视觉感觉能力。 本项研究采用人工视觉的方法使人的视觉功能得以重建。本实验室采用的主要研究方法有视觉心理物理学，离体和在体神经电生理学，免疫组织化学，和计算机三维重建等。

主要科研项目
国家自然科学基金面上项目（负责人），项目名称：以视皮层为基础的视觉功能重建. 2005-2008
国家高技术研究发展计划（863）项目（负责人），项目名称：采用基因技术修复视网膜变性造成的视觉功能丧失. 2007-2010
国家自然科学基金面上项目 (负责人)，项目名称：客观评估视网膜神经通路重组. 2008-2011
国家重点基础研究发展计划（973）子项目（主要参与人），课题名称：视觉信息处理基本机理研究. 2009-2012
 

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