在自然环境中,采取合适的防御行为及时应对不同危险刺激的能力对于生物个体的躲避危险,维持生存和繁衍至关重要。已有的研究发现上丘(superior colliculus,SC)是介导本能恐惧诱发的防御反应的皮层下神经环路核心脑区,激活上丘内侧神经元可以诱发冻结(freezing)或逃跑(flight)的防御行为,但上丘如何介导这两种行为尚不清楚。本文通过对上丘内部三种神经元亚类的功能分析,对该脑区及本能恐惧诱发的防御反应决策机制有进一步了解。首先,我们选择了位于上丘脑区浅层的三种神经元,ETV1~+神经元,Ntsr1~+神经元及Tac1~+神经元,其中,Ntsr1~+神经元和Tac1~+神经元均属于宽场(Wide Field,WF)神经元大类。其次,我们采用光遗传技术分别激活这三种神经元,采用随机刺激系统给予小鼠刺激并进行行为分析及统计,实验结束后对鼠脑进行冰冻切片验证病毒注射及表达情况。最后,我们发现三种神经元在防御反应中具备不同的功能。激活ETV1~+神经元可诱发小鼠产生冻结或逃跑防御反应,其中不同频率的光激活神经元可诱发小鼠不同防御行为,低频率光激活该神经元,小鼠倾向于冻结,高频率时,小鼠大概率选择逃跑;激活上丘Ntsr1~+或Tac1~+神经元向丘脑的后外侧核(lateral posterior nucleus,LP)的投射分别诱导出短时程或长时程冻结反应。综上,本课题对上丘的亚类神经元进行功能分析,结果表明上丘中不同类型的神经元介导或调控动物选择不同的本能防御反应,有助于理解本能恐惧诱发的防御反应决策机制。