研究神經元如何進行計算——如計錄無數的輸入信號和決定是否作出反應——的研究者長期以來一直將注意力集中在視網膜上。通過對只有當對以一個方向運動的物體作出反應的時候才激活的細胞進行研究，他們希望了解更多大腦神經元如何進行計算的信息。但是這些研究受到了不知道究竟哪些視網膜神經元進行計算的限制�，F在，一個澳大利亞研究組在9月29日出版的《Science》上報告了在名為神經節細胞的視網膜神經元中發生的計算。

1965年，當科學家們發現這些細胞中的一些只對單向運動的物體作出反應時，提供了它們可能直接進行計算的第一個證據。當光到達視網膜，神經節細胞是整個激活的神經元鏈中的第三個或第四個成分。研究表明在該途徑中某個地方的神經元通過記錄興奮和抑制神經沖動相互作用時間來計算運動的方向。

按照這種假設，當一個物體以神經元首選的方向移動時，興奮沖動將首先到達目標神經元，激起帶正電的鈉離子流入細胞——一個興奮電流產生。但是當物體以相反方向運動，抑制和興奮信號將一起到達。抑制信號將引起氯離子流入細胞，它們的負電荷將有效地抵消興奮信號產生的興奮性作用。但是仍然有一個關鍵性問題。抑制和興奮沖動是在神經節細胞上發生分歧，還是在途徑中較上游的細胞上發生分歧的呢？

為了回答該問題，澳大利亞國立大學的W.Rowland Taylor和昆士蘭州大學的David Vaney領導的一個研究組應用了一種稱為“鉗膜”的方法對培養的兔視網膜神經節細胞進行研究。研究者應用“鉗膜”方法可以檢測到單個細胞中發生的電流變化。他們發現與預測的相同，在細胞首選的方向上進行的運動引起更大的興奮性電流進入接受輸入信號的結構——神經元樹突。但是他們并沒有定位計算位點。在信號途徑中的較上游的細胞，在對首選方向的運動作出反應時，可能進行運動的分析和傳遞更大的興奮性信號給神經節細胞。

為了定位計算，研究者們改變了單個神經節細胞樹突膜兩側的電壓，使得傾向于抑制性電流的發生。他們發現在對非首選方向上的運動作出反應時，抑制性電流增加，表明抑制性信號輸入在神經節細胞反應中發揮作用。接下來，他們將樹突內部充滿氯離子以抑制抑制性氯離子內流，這種改變使得細胞失去方向性選擇。

伯克利大學神經科學家Alexander Borst說，這些結果提供了計算發生在神經節細胞樹突中的“強有力的證據。這的確是重要的工作，特別是因為它提供給研究者探究神經元如何在一個明確的系統中進行計算的可能�！�

——摘譯自9月28日ScienceNow