经典的视错觉导致了在斑马鱼中发现关键神经元。
日本马克斯·普朗克神经生物学研究所和国家遗传学研究所的研究人员通过将斑马鱼幼虫暴露在一种著名的光学错觉中,找到了一种聪明的方法,可以分离出在斑马鱼环境中处理运动方向的关键神经元簇。
详情发表在杂志上神经元2020年9月。
了解动物大脑的结构和处理信息的方式是一个活跃的研究领域,旨在收集生物计算的基本方面的见解。而人类的大脑似乎是最令人印象深刻的动物大脑据我们所知,他们也非常复杂的系统神经元的数量和银河系的恒星数量差不多,神经元之间有数万亿的连接。这种复杂性使得研究它们极其困难。因此,研究具有更少神经元和互连的更小的动物大脑是很常见的,这使研究人员能够用更简单、更容易理解的大脑动力学来探测和实验。
而较小动物虽然斑马鱼幼虫的大脑比较简单,但神经元和相互连接的数量仍然很大,因此需要研究人员设计实验,只刺激大脑的一小部分。其中一种方法是只刺激某些感官,如视觉或味觉。这导致特定的大脑活动或神经反应,对特定的输入。
研究小组依靠视觉刺激来研究幼年斑马鱼运动处理所必需的关键神经元。通过使用一种著名的光学错觉,研究小组能够在鱼体内诱导运动后效(MAE)反应。MAE在大多数动物身上都有,通过观察一个特定方向的连续运动而产生,例如一条河流在很长一段时间内从右向左流动。如果河流被切断,场景变得静止,动物们现在会在流动的河流被移除后的一段时间内,从左到右,在相反的方向上感觉到运动。这表明了一种光学错觉,即场景中静止的物体似乎与之前看到的运动方向相反。
该团队使用MAE,希望从光学中感知运动错觉对应于一组较小的神经活动,分离出运动处理所需的真正必要的神经元。
副教授Fumi Kubo是这项研究的通讯作者,他详细介绍了使用MAE刺激斑马鱼大脑活动的有效性,
“通过检查这些大量的神经元如何对一种视错觉,我们发现大脑中运动感知只需要十几个神经元斑马鱼鱼仔."
久保和他的团队希望确定观察到的活动是如何与整个运动处理电路相适应的,并研究它与大脑其他部分的(相互)联系。
她说:“下一步是找出这些新发现的神经元是如何在神经回路中连接起来的,以发挥它们作为运动处理的重要节点的作用。”“这些是神经元与视觉输入相连?他们的产出目标是什么?从更广泛的角度来看,使用其他类型的视错觉可能会在视觉处理中发现新的电路元素。”
进一步探索
用户评论