當(dāng)眼睛從一個(gè)點(diǎn)跳到另一個(gè)點(diǎn)時(shí)，周圍環(huán)境的圖像迅速穿過(guò)視網(wǎng)膜并觸發(fā)一波神經(jīng)元活動(dòng)。為了不被我們自己的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感官印象所淹沒(méi)，大腦會(huì)在發(fā)生這種情況時(shí)抑制對(duì)刺激的處理。
現(xiàn)在，由弗萊堡神經(jīng)科學(xué)家約翰·博爾曼教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員首次測(cè)量了斑馬魚幼蟲在細(xì)胞水平上執(zhí)行此操作的信號(hào)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
斑馬魚幼蟲不是以穩(wěn)定的速度移動(dòng)，而是不穩(wěn)定地游動(dòng)。在這些短暫的運(yùn)動(dòng)期間，他們的大腦會(huì)過(guò)濾掉視覺(jué)印象，這樣他們就不會(huì)被察覺(jué)。研究人員通過(guò)記錄中腦頂部(頂蓋)神經(jīng)元的活動(dòng)來(lái)驗(yàn)證這一點(diǎn)。這個(gè)頂蓋是魚處理所見(jiàn)事物的大腦區(qū)域。
當(dāng)魚幼蟲四處移動(dòng)時(shí)，其中一些神經(jīng)元傳輸?shù)男盘?hào)較少。通過(guò)測(cè)量單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的電流入，科學(xué)家們能夠證明，這種活動(dòng)減少之前是來(lái)自抑制性突觸的短暫脈沖。這些抑制脈沖會(huì)短暫地改變細(xì)胞包膜的電特性，從而使細(xì)胞對(duì)來(lái)自視網(wǎng)膜的同時(shí)發(fā)生的興奮信號(hào)反應(yīng)較少，因此它們本身發(fā)出的信號(hào)也較少。
抑制信號(hào)的確切來(lái)源仍不確定
為了發(fā)現(xiàn)抑制信號(hào)的來(lái)源，研究人員還研究了頂蓋橫截面的局部神經(jīng)元活動(dòng)。這涉及到斑馬魚幼蟲，其神經(jīng)元含有一種對(duì)鈣敏感的基因編碼熒光染料，因此當(dāng)鈣陽(yáng)離子 (Ca2+)濃度升高時(shí)，它會(huì)在熒光顯微鏡下發(fā)光。如果信息通過(guò)突觸從一個(gè)神經(jīng)元傳遞到另一個(gè)神經(jīng)元，那么這種升高的Ca2+濃度總是會(huì)發(fā)生。
如果這些熒光信號(hào)在游泳運(yùn)動(dòng)之前立即發(fā)生，那么興奮性突觸很可能觸發(fā)那些控制運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)元。然而，如果這些熒光信號(hào)僅在幼蟲開(kāi)始游泳后才出現(xiàn)，則更有可能是那些突觸對(duì)控制神經(jīng)元具有抑制作用。
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