视觉后效是指在长时间暴露于视觉刺激后出现的感知变化,导致刺激消失后感知出现暂时性的扭曲。这种现象在人类和其他脊椎动物中已被广泛研究,为了解视觉系统如何适应环境刺激提供了重要线索[1]。斑马鱼(Danio rerio)由于其视觉系统的特点明确、遗传学上的可操作性以及透明的幼体(便于进行体内神经成像[2]、[3]),已成为研究视觉的宝贵模型生物。尽管斑马鱼在视觉研究中的使用日益增多,但关于其视觉后效的研究仍然有限,尤其是在颜色适应和运动后效方面。
视觉后效的一个重要但尚未充分探索的方面是颜色感知。在人类中,不同的颜色可以引发不同的后效现象,例如众所周知的颜色残像现象——即暴露于某种颜色后,在刺激消失时会感知到其互补色[4]。这些后效被认为是由视觉系统中的颜色对立通路中的神经适应引起的[5]、[6]。斑马鱼拥有四色视觉系统,具有四种对紫外线、蓝光、绿光和红光最敏感的锥形光感受器[7]、[8]。由于这一独特特征,斑马鱼体验颜色后效的方式可能与三色视觉物种(如人类)不同。然而,不同颜色在斑马鱼中引发的具体后效程度尚不清楚。一些研究探讨了斑马鱼的一般光适应和色觉处理[9]、[10],但专门研究颜色依赖性后效的研究很少。
除了颜色后效外,运动后效(MAEs)也在多种物种中观察到,并为视觉适应过程提供了有价值的见解[11]。用于研究运动感知的常用行为范式是光动反应(OMR),这是一种先天反射,动物会朝向移动的视觉刺激方向移动以维持相对于环境的空间稳定性[12]。这种反应被认为依赖于视觉处理中心(如视顶盖和前顶盖)中的运动敏感神经元,这些神经元能够检测方向性运动并协调适当的运动输出[13]。当长时间暴露于移动刺激后,静止的图案会看起来像是在相反方向上移动,从而产生运动后效。在斑马鱼中,运动后效的存在表明它们的视觉系统也会像人类和其他脊椎动物一样经历运动适应[14]。然而,斑马鱼中的运动后效与颜色后效之间的关系仍大多未被探索。鉴于斑马鱼大脑中的运动敏感神经元整合了亮度和色度信息[15],可以推测颜色适应可能影响运动感知,反之亦然。因此,本研究旨在探讨不同颜色如何影响斑马鱼幼体的光动反应中的运动后效。最后,可以假设如果观察到运动后效,那么在不同颜色刺激条件下会出现不同的反应模式。