神经科学家重新连接一个物种的大脑,使其与另一个物种有连接
亚特兰大——乔治亚州立大学的科学家们重新连接了一个物种的神经回路,并赋予了它与另一个物种的连接,以检验一个关于神经回路和行为进化的假说。
神经元相互连接,形成网络,构成行为的基础。Drs。乔治亚州立大学神经科学研究所的Akira Sakurai和Paul Katz研究的是海蛞蝓的大脑,更具体地说,是裸鳃海蛞蝓的大脑,它们有巨大的神经元,形成简单的回路,产生简单的行为。在这项研究中,他们检查了这些海洋生物的大脑是如何产生游泳行为的。他们发现,即使两个大脑物种巨型裸鳃鳗和兜帽裸鳃鳗的神经元是一样的,即使它们的行为是一样的,它们的神经线路也是不同的。
研究人员用箭毒(一种南美土著用在吹镖上的麻痹毒药)阻断了巨大裸鳃科动物的一些联系。这阻止了大脑巨大的裸鳃海蛞蝓能产生正常情况下会让它游泳的脉冲模式。然后,他们将电极插入到神经元中,以蒙面裸鳃海蛞蝓的连接为基础,在大脑细胞之间建立人工连接。大脑能够产生有节奏的交替活动,这就是游泳的基础行为的研究表明,这两种鱼类产生游泳行为的大脑机制非常不同。
该研究结果发表在该杂志上当代生物学。
该研究的合著者、乔治亚州神经科学研究所的瑞金特教授Katz说:“在形式上类似的行为自然会被认为是由类似的神经机制产生的。”“这和之前的研究表明,连接神经回路尽管存在同源的神经元和行为,但两种不同种类的海蛞蝓彼此有很大的不同。因此,微电路的进化可以在行为的进化中发挥作用。”
这项研究的结果有几个重要的原因。首先,他们表明,在进化过程中,行为可能是保守的,但行为的潜在神经基础可能会改变。
此外,这些研究人员和Katz实验室的其他工作也强调了神经元是保守的,但不同物种的功能不同。这意味着一般的跨物种推断结果,意味着必须谨慎地假设,即使大脑区域和行为存在,神经机制仍然是保守的。
樱井是这项研究的第一作者,也是乔治亚州神经科学研究所的一名研究科学家。
这项研究由美国国家科学基金会资助。
研究人员最近还发表了类似的研究结果神经生理学杂志。他们报告说,神经之间的连通性相同神经元在两种不同种类的海蛞蝓中,不同的行为和生物体的进化史是独立的。
进一步探索
用户评论