科学家发现老鼠sight-impaired有助于视觉研究

老鼠可能视力低下与人类相比,但是他们的视觉系统是如何工作的追逐猎物时可以提供见解对于人类大脑如何做决定基于视觉线索,俄勒冈州大学的研究人员说。

大多数研究探索的大脑回路与自然的视觉行为老鼠都集中在恐惧response-avoiding成为猎物。老鼠是色盲,他们的视力比人类的100多倍,这表明他们的视力很差,他们不可能提供洞察更高阶的哺乳动物如人类的视觉功能。

UO开发的方法,然而,可能有助于扩展使用小鼠作为模型研究的视野。在线发表的一项研究中10月20日提前打印杂志上当代生物学UO研究人员表明,老鼠实际使用他们的视力捕捉猎物的实验中,一个板球。

“我有学过猫头鹰生产猎物捕获相关的行为和如何发展和可塑性,”詹妮弗·霍伊说,博士后UO神经科学研究所的研究员。“我想,‘哇,不是很好如果我们能访问我们可以对小鼠大脑回路方式。然后我想知道如果我们能让老鼠产生相同的行为。”

追求这一想法,霍伊板球在老鼠的栖息地,与普通的白色小盒子两边板球很快就被抓住了,吃掉。下一步是确定哪些感官鼠标用于定位和方法它的猎物。

在一系列的实验中,霍伊的四人研究小组显示,鼠标是更成功的在下面,板球时能够看到它。当放置在一个点燃的领域,几乎所有的老鼠进行测试(96%)成为成功的在快速和可靠地捕捉板球。

当研究人员把耳塞放在老鼠的耳朵,蟋蟀一样容易被捕时鼠标能听到,但是如果一个老鼠被放置在黑暗中,时间定位板球了几乎四倍的时间。

下一个研究人员发现,如果视觉和听觉同时被封锁,然后方法准确性和捕获率下降更显著比只有一个感官输入受阻。他们说,这表明,听觉线索可能援助的猎物捕获在缺乏远见,但这一愿景作为主要线索,使从远处快速、准确的方法。

最后测试视力的作用,估计什么特征的视觉刺激使准确方法行为,蟋蟀被放置在一个明确的有机玻璃屏障,消灭所有非视觉线索。在这些条件下,老鼠只在光和准确的方法对猎物与有机玻璃前的蟋蟀。

使用这种方法,研究人员能够量化老鼠的行为,使他们能够测量参数的鼠标的愿景,如他们看到的,大小和距离以及目标的准确性对板球。

结果提供了令人信服的证据,鼠标依赖于它愿景在狩猎,说霍伊和合作者Cristopher Niell,生物学教授和UO神经科学研究所的成员。

“在很多方面,这证明了人们从事的工作用鼠标,Niell说。“鼠标很容易学习,因为我们可以看看神经元是如何工作的,我们不能在灵长类动物和人类。

在未来的实验中,Niell Hoy想检查视觉系统功能在猎物捕获研究视觉区域编码和变换信息接收的眼睛。除了视觉皮层,他们感兴趣的更原始的部分大脑,上丘,负责对灯光的本能反应,运动和声音。

有很多未知的关于眼睛,视觉皮层和上丘在行为相互作用,Niell说。“如果我把你扔飞盘,你伸手去抓,你是怎么做到的?”

Niell和霍伊计划监控和操作鼠标神经元作为他们追求的线索,交互在后续研究。

研究最终会影响人类在某些条件下,霍伊说。无法抑制分心任务期间感官刺激,例如,已经与注意缺陷多动障碍。霍伊说,她想找出人类大脑能够专注于一个对象,有这种能力的发展作为人成熟。

“这发展的现象,如果一个孩子专注于一项任务他们容易分心的外围活动,而成人更如此,”霍伊说。“过程经历发展我们成熟,发展集中作为一个成年人对我们是很重要的。我认为没有人完全理解这一过程是如何工作的,这就是我感兴趣的。”