蠕蟲少年也會有叛逆的青春期

叫孩子幫忙打過下手的人都會知道，不管小孩多聰明熱心，都不如一個成年人來的好使喚。青少年們更加有能力，但如每個父母所知，青少年有時是很靠不住的。這種情況不光出現在人類社會，未成年與成年在行為和能力上的差異在整個動物王國都是存在的。如今Salk研究所的科學家通過研究蛔蟲發現，同人類一樣，少年期的蠕蟲大腦變得成熟穩重也要依賴控制行為的腦細胞的轉變來完成。蠕蟲少年腦子空空，這使得它們在未知的世界中能夠靈活的生存下去，但是成年蠕蟲的大腦驅使它們採取更有效率的行為。這項發現對洞悉神經結構對行為的驅動作用有重要意義，可以幫助人們更好地認識人類大腦及疾病。「我們的研究表明，儘管幼蟲和成蟲都擁有相同的基因和神經結構，它們的覓食偏好和能力都截然不同，」 Salk分子神經研究所的副教授 Sreekanth Chalasani說道「在蠕蟲成年之後我們終於看到它找食物時變得更加有效率有能力。」為了探索人類大腦發展而研究微型線蟲似乎是一個很奇怪的切入點。前者有1000億個神經元，後者僅僅有302個，線蟲雖然是一種極其簡單的微生物，但它的基本神經迴路卻和人類的的有很多相似之處。並且因為科學家了解成年蛔蟲的神經解剖結構與功能的對應，他們的實驗很容易進行，線蟲的神經迴路也易於追蹤，這在人類身上卻是是不可行的，這種方案會提供研究兩種物種的大量有用信息。舉個例子，人類和蠕蟲都會對二乙醯(大家所熟知的奶油爆米花味兒)有反應，這味道讓你相信前方有食物，線蟲也是這麼想的。事實上蠕蟲有一種叫做AWA的神經對這種氣味很敏感。為了觀察成蟲與幼蟲之間行為的差異，Salk的研究人員將成蟲放在盤子中間，一邊滴一些二乙醯，另一邊則滴一些中和氣味，在觀察了些許日子之後，研究人員標識出了蠕蟲的運動路徑。觀察到的結果讓研究人會員很驚訝：朝著二乙醯去的少年蠕蟲全都步履徘徊，躊躇不決，而老道的成蟲們顯得更加果決，雷厲風行。

「稚嫩的蠕蟲們像是焦慮叛逆的少年，」此論文的第一作者Laura Hale談到。「它們的行為像是在說『我知道我該怎麼做，但是爺不樂意』。」科學家們也測試了其他成蟲們熱衷的氣味，但幼蟲們對它們的喜惡千差萬別。但是當科學家們測試一些它們唯恐避之不及的氣味時，幼蟲與成蟲則表現地一樣健步如飛，這表明幼蟲的神經並不是出了問題，它們只是想法不同。為了理解這種行為在神經層面上機理，該團隊使用分子技術使讓神經細胞在被特定氣味激活時發出熒光。將成蟲和幼蟲放置在顯微鏡下的特製裝置上，當氣味飄進它們的鼻子時，觀察嗅覺神經的活動情況。結果顯示幼蟲的AWA神經只對高濃度的二乙醯有反應；與之對應的，即使微量濃度的二乙醯也會使成蟲產生反應。更令人吃驚的是，成蟲有另外三個神經元也同時被激活(AWB，ASK和AWC)，這表明成蟲對這種氣味的刺激有更複雜的反應。當該團隊這三個二級神經元再做相同的實驗時，成蟲對二乙醯的反應與幼蟲別無二致。這表明成蟲行為的緣由是因為多個神經元的聯合作用。Salk團隊認為幼蟲喜好廣泛使得它們能夠在未知的世界中更加靈活地生存下去。如果他們偏執地熱愛奶油爆米花味兒，而這種食物又實在短缺，他們就要餓著了。但是如果它們的喜好廣泛一些，它們就不會挑食，撿到什麼吃什麼。而成蟲知道它自己能找到什麼樣的食物，它們就更挑食並且更有效率和目的性的覓食。「實驗的結果支持了這樣一種觀點：漫長的進化中使得幼年動物具備能夠學習多樣技能的塑性；之後成年動物便有了一技之長，」 Chalasani說道。「人和蠕蟲一樣，青少年不單單只是叛逆、難以捉摸，可能只是為了靈活地適應這個未知的世界。」[狗剩大魔王 viasciencedaily]
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