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果蠅遇氣流時行為變化原因查明

飛行中的果蠅在遇到氣流時, 會自然停留在氣流中並保持防禦性的姿態, 直到氣流消失才重新四處飛行。 美國生物學家大衛安德森和同事經過對果蠅此行為的研究, 揭示了其中的原因――果蠅大腦中存在一種感覺氣流的神經回路。 他們表示, 深化此項研究成果有望幫助人類治療精神疾病。

安德森他們通過研究發現, 果蠅感應氣流的神經元和果蠅處理其異性求偶聲的神經元存在於同一器官――觸角內。 為瞭解果蠅的同一個器官如何能處理兩種截然不同的外界信號或刺激,

並採取不同的行為, 研究人員對果蠅進行了解剖, 觀察到了其對氣流和求偶聲音作出不同回應的兩組神經回路。

研究實驗中, 安德森他們將一隻果蠅翻過來置於高倍率的雙光子顯微鏡下, 並在其保護大腦的外殼即角質層上打開一個小孔。 通過小孔, 他們能觀看到果蠅大腦的情況。 利用複雜的技術有選擇性地對果蠅特殊基因進行視覺化後, 研究人員有能力觀察到在特定的刺激下, 果蠅大腦中被啟動的任何神經元。

安德森他們將一個擴音器放置在果蠅的前方並向它播放錄製好的果蠅求偶的聲音, 以及向它吹風, 結果即時捕捉到果蠅大腦中神經元出現閃亮(lightingup), 並發現, 其閃亮部位明顯各自對應於求偶聲和氣流,

說明果蠅大腦中不同區域的神經元被啟動。 即使這兩種刺激同時存在, 被啟動的區域也不相同。

對果蠅這種涉及到防禦性行為的神經元的深入瞭解, 有望應用於治療人類的精神疾病。 不過, 對此還有很長的路要走。 但研究人員相信, 對神經回路更多地認知能夠為準確地將藥物用於目標提供適當的手段, 對大腦病變部位進行針對性治療, 以及避免出現副作用。

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