Visual navigation in ants has long been a focus of experimental study [1-3], but only recently have explicit hypotheses about the underlying neural circuitry been proposed [4]. Indirect evidence suggests the mushroom bodies (MB), a known site of olfactory learning [5-10], may also be the substrate for visual memory in navigation tasks [11-14]. Computational modelling shows that MB neural architecture could support this function [15, 16], though there is no direct evidence that ants require MBs for visual navigation. Here we show that lesions of MB calyces impair ants' visual navigation to a remembered food location whilst leaving their innate responses to visual cues unaffected. Ants are innately attracted to a large visual cue but we trained them to locate a food source at a specific angle to this visual cue. Subsequent bilateral or unilateral lesioning (through procaine hydrochloride injection) of the MB calyces, caused ants to revert to their innate cue attraction whilst control (saline) injected ants still approached the feeder. The ants' path straightness and walking speed were unaffected by lesions. Reversion towards the cue direction occurred irrespective of whether it was ipsi- or contralateral to the lesion site, showing this is not due simply to an induced motor bias. Monocular occlusion did not diminish ants' ability to locate the feeder, suggesting the lesion is not merely interrupting visual input to the calyx. The demonstrated dissociation between innate and learnt visual responses provides direct evidence for a specific role of the MB in navigational memory.

中文翻译：

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蘑菇体是蚂蚁精确视觉导航所必需的

蚂蚁的视觉导航一直是实验研究的重点[1-3]，但直到最近才提出了有关潜在神经回路的明确假设[4]。间接证据表明，蘑菇体（MB）是嗅觉学习的已知部位[5-10]，也可能是导航任务中视觉记忆的基础[11-14]。计算建模表明，MB神经体系结构可以支持此功能[15，16]，尽管没有直接证据表明蚂蚁需要MB来进行视觉导航。在这里，我们表明MB花萼的损害损害了蚂蚁的视觉导航到一个记住的食物位置，同时使它们对视觉提示的先天反应不受影响。蚂蚁天生就被大的视觉提示所吸引，但我们训练了蚂蚁以与视觉提示特定角度定位食物的来源。随后的MB幽门双侧或单侧病变（通过注射普鲁卡因盐酸盐）使蚂蚁恢复其先天的引诱力，而对照（盐水）注入的蚂蚁仍接近饲养者。蚂蚁的路径平直度和行走速度不受病变的影响。无论是同侧病变部位还是对侧病变部位，都发生了向提示方向的反转，这表明这不仅仅是由于运动偏见引起的。单眼闭塞并没有削弱蚂蚁定位进食器的能力，这表明病变不仅是在中断对花萼的视觉输入。先天性和学习性视觉反应之间的分离证明为MB在导航记忆中的特定作用提供了直接的证据。导致蚂蚁恢复其固有的提示吸引力，而对照（盐水）注入的蚂蚁仍接近饲养者。蚂蚁的路径平直度和行走速度不受病变的影响。无论是同侧病变部位还是对侧病变部位，都发生了向提示方向的反转，这表明这不仅仅是由于运动偏见引起的。单眼闭塞并没有削弱蚂蚁定位进食器的能力，这表明病变不仅是在中断对花萼的视觉输入。先天性和学习性视觉反应之间的分离证明为MB在导航记忆中的特定作用提供了直接的证据。导致蚂蚁恢复其固有的提示吸引力，而对照（盐水）注入的蚂蚁仍接近饲养者。蚂蚁的路径平直度和行走速度不受病变的影响。无论是同侧病变部位还是对侧病变部位，都发生了向提示方向的反转，这表明这不仅仅是由于运动偏见引起的。单眼闭塞并没有削弱蚂蚁定位进食器的能力，这表明病变不仅是在中断对花萼的视觉输入。先天性和学习性视觉反应之间的分离证明为MB在导航记忆中的特定作用提供了直接的证据。路径平直度和步行速度不受病变的影响。无论是同侧病变部位还是对侧病变部位，都发生了向提示方向的反转，这表明这不仅仅是由于运动偏见引起的。单眼闭塞并没有削弱蚂蚁定位进食器的能力，这表明病变不仅是在中断对花萼的视觉输入。先天性和学习性视觉反应之间的分离证明为MB在导航记忆中的特定作用提供了直接的证据。路径平直度和步行速度不受病变的影响。无论是同侧病变部位还是对侧病变部位，都发生了向提示方向的反转，这表明这不仅仅是由于运动偏见引起的。单眼闭塞并没有削弱蚂蚁定位进食器的能力，这表明病变不仅只是中断了对花萼的视觉输入。先天性和学习性视觉反应之间的分离证明为MB在导航记忆中的特定作用提供了直接的证据。提示病变不仅是在中断对花萼的视觉输入。先天性和学习性视觉反应之间的分离证明为MB在导航记忆中的特定作用提供了直接的证据。提示病变不仅是在中断对花萼的视觉输入。先天性和学习性视觉反应之间的分离证明为MB在导航记忆中的特定作用提供了直接的证据。