科學家知道蒼蠅在想什麼
由西北大學的神經科學家研發的新技術已經可以成功解讀蒼蠅的頭腦。
這項技術可以使得果蠅大腦在神經元與感受器官互相傳遞信息時發亮,例如聞到香蕉的氣味時。如此大的進步非常有利於幫助研究人類大腦中發生的計算過程!
蒼蠅在想些什麼呢?
在這項發表在《自然傳播》的研究中 ,研究人員使用黑腹果蠅——一個用於研究大腦如何傳遞信息的普通動物模型。他們修改了果蠅的一些神經連接,使得他們的嗅覺、視覺,或其溫度感受器系統激活時,信息傳遞路徑會發出熒光。
利用水母的一個表達綠色熒光蛋白的基因修改果蠅的基因組,便可以達到這樣的效果。這種發光的分子被分成兩半,並放置在分開的位置並穿過突觸(突觸是一個神經元的衝動傳到另一個神經元或傳到另一細胞間的相互接觸的結構),或是神經元之間的通信連接點。當神經元變得活躍和相互交換信息時,之前分成兩半的分子又重新組合起來,並且發光,然後保持這樣的狀態三個小時。
熒光蛋白被修改後可以發出綠色、綠色或藍色的熒光,這就有利於區分不同的感應領域,然後蒼蠅被暴露於感官體驗中,如熱、光、或氣味的刺激。最後,使用顯微鏡,熒游標記的地方便顯示了哪些神經連接在感官體驗中處於活躍的狀態。
這項研究的負責人馬克加利奧在一份報告中說道:「大部分的大腦計算髮生在突觸這一層,其中神經元互相「交談」傳遞信息。我們的技術給我們提供了這樣一個機會,讓我們能看到,在一個特定的行為或感官體驗中,突觸也參與「溝通」過程,這是一個獨特的追蹤標籤。」
舉個例子,通過檢查發熒光的區域,研究人員能夠看出一隻蒼蠅是在熱的或是冷的環境下被暴露十分鐘還是一小時,同時,他們還可以通過觀察發熒光的路徑來區分蒼蠅是聞到了香蕉的氣味還是茉莉花香。
加廖說:「我們的結果表明我們可以檢測特定模式下大腦中神經元之間的活動,記錄下它們相互交換信息時的瞬間變化,以之作為持續的信號,便於之後在顯微鏡下可視化。」
或者換句話說:他們可以通過觀察蒼蠅的大腦在「讀出」蒼蠅在數小時前經歷了什麼!很酷是不是?
但是我也不想知道在那樣小昆蟲在吃了十分鐘的糞便後它的大腦會發生什麼變化,有些事情還是不知道的好。不過如果能夠將這種技術應用到對人類大腦的研究中並取得重要成果的話,也不失為一項好技術!
譯者:sunshine
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