科学家知道苍蝇在想什么
西北大学神经科学家开发的新技术已经成功解释了苍蝇的大脑。
这项技术使果蝇的大脑在神经元和感觉器官相互传递信息时发光,比如当它闻到香蕉味时。如此巨大的进步对研究人脑中的计算过程非常有帮助!
苍蝇在想什么?
在发表在《自然通讯》上的研究中,研究人员使用了果蝇,一种用于研究大脑如何传递信息的常见动物模型。他们修改了果蝇的一些神经连接,这样当它们的嗅觉、视觉或温度感受器系统被激活时,信息传递路径就会发出荧光。
这种效果可以通过使用表达绿色荧光蛋白的水母基因来修饰果蝇基因组来实现。这种发光分子被分成两半,放置在不同的位置,并穿过突触(突触是一个神经元的脉冲传递到另一个神经元或在细胞之间相互接触的结构),或神经元之间的通讯连接点。当神经元变得活跃并相互交换信息时,先前分成两半的分子重组,发光,然后保持这种状态三个小时。
该荧光蛋白经修饰后可发出绿色、绿色或蓝色荧光,有利于区分不同的感应场,进而使苍蝇受到热、光或气味等感官体验的刺激。最后,使用显微镜,荧光标记的部位可以方便地显示出在感官体验中哪些神经连接是活跃的。
该研究的负责人马克·加格利奥在一份报告中说:“大多数大脑计算发生在突触层面,在那里神经元相互“交谈”以传递信息。我们的技术让我们有机会看到突触也参与了特定行为或感觉体验的“交流”过程,这是一个独特的跟踪标签。
例如,通过检查荧光区域,研究人员可以看到一只苍蝇是否暴露在热或冷的环境中10分钟或1小时。同时,他们还可以通过观察荧光路径来辨别苍蝇是闻到了香蕉还是茉莉花。
加洛说:“我们的结果表明,我们可以以特定的方式检测大脑中神经元的活动,并记录下它们相互交换信息时的瞬时变化,作为连续的信号,以便随后在显微镜下观察。”
或者换句话说:他们可以通过观察自己的大脑来“解读”苍蝇几小时前的经历!很酷,不是吗?
但我也不想知道这样一只小昆虫在吃了十分钟的粪便后大脑会发生什么。有些事情还是未知的。但是,如果这项技术能够应用到人脑的研究中并取得重要成果,那也是一项很好的技术!
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