开发与狩猎行为有关的神经电路
昆士兰大学研究人员向前迈出了一个重要的一步,以便将行为的变化与脑电路的潜在发展联系起来。
当斑马鱼正在学习捕杀快速移动的猎物时,它是他们发展中的一个高度动态的时期。
研究人员展示了斑马鱼狩猎技巧的改善与一部分感官编码的关系之间的关系脑这回应了视觉刺激。
神经电路的细化如何导致行为的变化仍然很大程度上是一个谜,这是昆士兰州大脑研究所和数学和物理科学学院的杰夫·古希尔教授,他的邮政编码Lilach Avitan博士热衷于解决。
“神经编码是神经元如何代表信息的研究早期发展大脑必须建立适合生存的神经电图,“耶路尔教授说。
“在哺乳动物中,了解如何神经电路然而,发展正在迅速扩张,令人讨厌的是,新生动物发生的事情 - 早期发育变化对行为的早期发育变化的影响仍然未知。“
研究人员通过学习,可以进入神经电路和行为之间的联系的洞察力斑马鱼幼虫,它从受精后几天显示复杂的自然行为。
在受精后仅需五天后,斑马鱼的视觉电机系统已经成熟足够成熟,幼虫捕获移动猎物,例如单细胞生物,副职员。
“我们可以观看Zebrafish幼虫如何寻找和地图这种行为,以通过对其脑细胞的神经活动进行成像来说,他们的神经码如何发生变化,”Goodhill教授说。
斑马鱼在他们的大脑中具有视觉加工中心,称为视光图,改变感官输入进入外部世界的兴趣对象的运动和或者动物,对狩猎行为至关重要。
“我们发现,当幼虫开始追捕时,狩猎行为是在最初的几天内精制的,这与他们的光学构造中的信息的解码和传输的改善有关,”Goodhill教授说。
斑马鱼幼虫最初在受精卵中的卵黄囊上喂养,但五天后,他们准备开始狩猎。
研究人员在第四天,五个,九个和15日研究了幼虫,将其放入一个副护副和使用高速相机监测他们的运动。
他们发现幼虫在这段时间内提高了他们的狩猎技巧。
一旦研究人员观察到幼虫在狩猎时越来越高,他们想知道变化是否与大脑的发育变化相关。
“荧光钙成像可以同时记录许多神经元的活动,这使我们对神经编码的发展有很多见解,”Goodhill教授说。
“通过使用这种方法来实现光明的幼虫我们可以同时研究许多神经元的单神经元水平的功能变化。“
“然后,我们使用了数学技术,例如信息理论来量化构图中的神经编码如何改变开发。”
“我们发现这些变化与行为的变化相关。
值得注意的是,我们甚至可以预测从他们构造中神经编码的质量的单个鱼的狩猎成功。“
“这项工作对于在正常发展期间理解神经编码,以及了解神经电路如何变化神经发育障碍的变化导致行为变化,”Goodhill教授说。“
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