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      時(shí)間和行為會(huì)影響蠕蟲對(duì)武力的反應(yīng)
      
			
      
				2019-04-14 14:14:16
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      美國普林斯頓大學(xué)的安德魯·萊弗和他的研究團(tuán)隊(duì)表示，蠕蟲如何響應(yīng)信號(hào)，如水龍頭或觸摸，取決于信號(hào)的細(xì)節(jié)，包括信號(hào)的增加或減少，以及動(dòng)物當(dāng)時(shí)正在做什么。他們的新論文發(fā)表在eLife上。
      

      時(shí)間和行為會(huì)影響蠕蟲對(duì)武力的反應(yīng)
      

      他們對(duì)蛔蟲秀麗隱桿線蟲(秀麗隱桿線蟲)的研究發(fā)現(xiàn)了機(jī)械感覺回路中的一種新的復(fù)雜程度 - 與感知外部機(jī)械線索有關(guān)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) - 在蠕蟲的簡單大腦中。
      

      這些結(jié)果為將來調(diào)查大腦如何處理感覺信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為行動(dòng)鋪平了道路。
      

      該線蟲大腦剛302元，相比于人腦100個(gè)十億神經(jīng)元。但是動(dòng)物仍然能夠感知并響應(yīng)它們的環(huán)境，使它們成為研究簡單大腦如何解釋信息以控制行為的有力模型。
      

      普林斯頓劉易斯 - 西格勒綜合基因組學(xué)研究所的第一作者M(jìn)ochi Liu說：“秀麗隱桿線蟲對(duì)水龍頭，觸覺或振動(dòng)作出反應(yīng)的方式得到了很好的研究，揭示了它們?cè)谟龅竭@種力時(shí)通常會(huì)備份。” 。“這導(dǎo)致了簡單的模型顯示蠕蟲如何解釋力信號(hào)。但是，我們需要更準(zhǔn)確地了解力量如何導(dǎo)致行動(dòng)，以了解大腦如何處理感官信息并指導(dǎo)所產(chǎn)生的行為。”
      

      為了收集這些見解，劉和團(tuán)隊(duì)開始研究蠕蟲對(duì)板式敲擊的反應(yīng)- 通過敲擊含有動(dòng)物的盤子產(chǎn)生的刺激。雖然其中一些表現(xiàn)出通常的“快速反向”反應(yīng)，但其他人繼續(xù)向前邁進(jìn)，但放慢了速度 - 出乎意料的結(jié)果。然后，研究小組使用了一種稱為光遺傳學(xué)的技術(shù)來激活蠕蟲的機(jī)械感覺神經(jīng)元，即使沒有動(dòng)物也會(huì)給動(dòng)物一種力的感覺，并且在這種方法中看到相同的行為。
      

      “當(dāng)秀麗隱桿線蟲探索其自然環(huán)境并與其他生物相互作用時(shí)，它可能會(huì)在各種隨機(jī)時(shí)間經(jīng)歷刺激，”劉解釋說。“因此，我們還調(diào)查了蠕蟲的隨機(jī)，隨時(shí)間變化的光遺傳學(xué)刺激的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)其行為反應(yīng)進(jìn)行了調(diào)整，我們傳遞的信號(hào)的時(shí)序。例如，蠕蟲的信號(hào)，隨著時(shí)間推移增加的反應(yīng)是不同的自己對(duì)隨時(shí)間減少的信號(hào)的反應(yīng)。“
      

      最引人注目的是，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)蠕蟲在經(jīng)歷刺激時(shí)的行為影響了他們的大腦如何解釋信息。“當(dāng)動(dòng)物正在改變方向時(shí)，通常引起顯著反應(yīng)的相同刺激現(xiàn)在對(duì)他們的行為幾乎沒有影響，”普林斯頓大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所物理學(xué)助理教授，該雜志的資深作者Andrew Leifer說。紙。“這令人興奮，因?yàn)樗砻骷词故侨湎x用于檢測(cè)觸摸的簡單電路也足夠靈活，可以快速改變它對(duì)感應(yīng)信號(hào)的解釋方式。”
      

      Leifer認(rèn)為這項(xiàng)工作為理解簡單神經(jīng)電路解釋外部信號(hào)的機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)在需要進(jìn)一步研究蠕蟲和大型生物的神經(jīng)回路，以了解更復(fù)雜的大腦如何解釋和響應(yīng)世界。
      
			

			
        
      
			
      
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