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      了解蒼蠅飛行背后的神經(jīng)學(xué)代碼
      
			
      
				2019-03-16 11:10:11
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      一種普通的肉體飛行起飛并毫不費(fèi)力地操縱，其頭部和身體由一個(gè)隱藏的，微小的陀螺儀式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使其具有無(wú)與倫比的平衡。同樣的飛行 - 被稱為“halteres”的那些專門結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在通過(guò)手術(shù)移除 - 再次起飛，但是立即開(kāi)始瘋狂地摔倒，無(wú)法自行調(diào)整或從側(cè)面向側(cè)面講述。
      

      了解蒼蠅飛行背后的神經(jīng)學(xué)代碼
      

      那么發(fā)生了什么?為什么這有關(guān)系?這對(duì)我們意味著什么?
      

      凱斯西儲(chǔ)大學(xué)亞歷山德拉亞格博士，博士 生物學(xué)候選人和第一作者在9月出版的“ 英國(guó)皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B ”期刊上發(fā)表的一篇新論文中，對(duì)這些問(wèn)題有一些答案。
      

      Yarger研究了haltere結(jié)構(gòu)中神經(jīng)元的電活動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)曾經(jīng)是第二組翅膀，但是經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的演變而變成了看不見(jiàn)的平衡系統(tǒng)。
      

      Case Western Reserve的生物學(xué)助理教授和Yarger的項(xiàng)目導(dǎo)師杰西卡·?？怂拐f(shuō)，她的發(fā)現(xiàn)有朝一日可能會(huì)幫助我們建造響應(yīng)更快的無(wú)人機(jī)或更均衡的機(jī)器人。自2013年以來(lái)，她的實(shí)驗(yàn)室一直在研究蒼蠅的行為以及感官系統(tǒng)如何處理信息。
      

      她說(shuō)：“我們已經(jīng)在2015年的論文中證明了蒼蠅在搬家時(shí)實(shí)際上做了什么，在本文中，我們已經(jīng)詢問(wèn)了他們的神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)這些信息的影響。”
      

      推進(jìn)飛行科學(xué)的悠久歷史
      

      Yarger通過(guò)基本上接管幾種常見(jiàn)果蠅的食物操作獲得了她的大部分見(jiàn)解：肉蠅，黑蠅和黑蠅。她在每只蒼蠅的尾部粘上一點(diǎn)金屬，然后用一塊小磁鐵操縱它，以模擬飛行過(guò)程中方向的變化，然后記錄它產(chǎn)生的電信號(hào) - 基本上是“下游”發(fā)送給肌肉的代碼比其他昆蟲(chóng)飛得更好。
      

      “我們知道halteres激活了神經(jīng)元，這反過(guò)來(lái)又告訴他們的翅膀和脖子該做什么 - 但是直到現(xiàn)在還沒(méi)有人確切地知道這是怎么發(fā)生的，”Yarger說(shuō)，他在大約兩年的時(shí)間里完成了這個(gè)項(xiàng)目。年，從2016年開(kāi)始。
      

      ?？怂拐f(shuō)，科學(xué)家早在1714年首次證明了清除糞便的效果。
      

      70年前，一位名叫JW Pringle的科學(xué)家已經(jīng)假設(shè)，當(dāng)蒼蠅旋轉(zhuǎn)時(shí)，神經(jīng)元的反應(yīng)可能不同于蒼蠅不旋轉(zhuǎn)時(shí)的反應(yīng)，但由于缺乏技術(shù)，他無(wú)法直接測(cè)試他的假設(shè)。做好這份工作。
      

      但普林格確實(shí)有兩個(gè)相關(guān)的想法 - 當(dāng)蒼蠅直飛時(shí)，一些沒(méi)有射擊的神經(jīng)元會(huì)在蒼蠅旋轉(zhuǎn)時(shí)開(kāi)始射擊; ?？怂拐f(shuō)，或者一些神經(jīng)元可能會(huì)改變飛行時(shí)旋轉(zhuǎn)的時(shí)間。
      

      “亞歷克斯發(fā)現(xiàn)這兩種想法都是正確的，現(xiàn)在我們清楚地知道代碼是什么，因?yàn)樗业搅怂?rdquo;?？怂拐f(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)單個(gè)尖峰及時(shí)移動(dòng)是形成'我正在旋轉(zhuǎn)'與'我不旋轉(zhuǎn)'的代碼。”
      

      “接下來(lái)，我們想知道下游神經(jīng)元如何整合來(lái)自這300個(gè)細(xì)胞的輸入以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男袨檩敵觥?rdquo;
      
			

			
        
      
			
      
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