最近,，來自日本RIKEN腦科學(xué)研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了果蠅大腦中兩種獨(dú)立的,，在飛行過程中形式導(dǎo)航功能的通路，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Nature Neuroscience》雜志上,。這項(xiàng)研究結(jié)合飛行刺激器以及激活神經(jīng)元成像的手段,，發(fā)現(xiàn)了果蠅大腦中與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的兩個(gè)區(qū)域。 （圖片來源： Wikipedia/CC BY-SA 2.5） 對(duì)于大部分動(dòng)物來說,，成功的導(dǎo)航對(duì)于尋找食物,，躲避天敵以及交配都是必須的,，它通常需要參考很多種不同類型的信息。根據(jù)首席研究者Hokto Kazama的說法："動(dòng)物在尋找食物的過程中如果能夠?qū)ψ约旱膩砺愤M(jìn)行記憶,，那么將會(huì)大大節(jié)省花費(fèi)的時(shí)間",。由于這一特征在昆蟲以及哺乳動(dòng)物中都十分常見，因此作者希望了解其中大腦的運(yùn)行過程,。 此前這類研究往往是在哺乳動(dòng)物以及鳥類水平開展的,，而Kazama等人在希望從果蠅身上尋找突破口。這是由于果蠅的大腦更為簡(jiǎn)單,，而其在尋找食物以及躲避天敵方面具有驚人的能力,。 那么如何研究果蠅在飛行時(shí)的大腦變化呢？研究者們指出,，其中最大的問題是需要在飛行期間對(duì)果蠅的大腦活性進(jìn)行記錄,，而通常對(duì)大腦的研究需要首先將大腦固定，這又會(huì)妨礙果蠅的飛行,。"我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)特別的飛行刺激器,，在這個(gè)系統(tǒng)中，果蠅能夠在頭部被固定的狀態(tài)下觀察一些仿真的飛行場(chǎng)景,。從而達(dá)到模擬飛行的目的",。在這個(gè)狀態(tài)下，果蠅能夠通過接收外部的多種信息產(chǎn)生自己在飛行的假象,，從而做出相應(yīng)的判斷,。 之后，作者利用雙關(guān)子鈣成像的技術(shù)觀察了果蠅大腦激活的情況,。結(jié)果顯示,，果蠅大腦中一個(gè)叫做"bulb"的機(jī)構(gòu)對(duì)于整合外部信息，優(yōu)化導(dǎo)航路線具有重要的作用,。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中,，信息的處理是分開進(jìn)行的。例如,，一組bulb神經(jīng)元能夠攜帶與界標(biāo)位置有關(guān)的信息,，而另外一組神經(jīng)元攜帶與將要到達(dá)的目的地的位置的信息。這兩組分開的區(qū)域事實(shí)上時(shí)候兩種獨(dú)立的神經(jīng)元回路調(diào)節(jié)的,。這確保了多種信息在傳遞,、加工過程中不會(huì)發(fā)生相互干擾。另外也能盡量減低對(duì)空間的占用,。 原始出處：Parallel encoding of recent visual experience and self-motion during navigation in Drosophila, Nature Neuroscience (2017). DOI: 10.1038/nn.4628 |
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