西北大學的工程師開發(fā)了第一個完整的 3D (3D) 動態(tài)模擬大鼠完整的胡須系統(tǒng)，提供了對大鼠如何獲取觸覺信息的罕見、真實的洞察。
這款名為 WHISKiT 的新模型包含 60 根獨立的胡須，每根胡須在解剖學、空間和幾何上都是正確的。該技術(shù)可以幫助研究人員預測胡須如何激活不同的感覺細胞以影響哪些信號被發(fā)送到大腦，并為人類觸覺的神秘本質(zhì)提供新的見解。
該研究上周發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。
只需刷一下胡須，老鼠就可以從它們的環(huán)境中提取詳細信息，包括物體的距離、方向、形狀和紋理。這種敏銳的能力使老鼠的感覺系統(tǒng)非常適合研究力學(移動的胡須)和感覺輸入(發(fā)送到大腦的觸摸信號)之間的關(guān)系。
但是，雖然大鼠胡須系統(tǒng)是感覺神經(jīng)科學中廣泛使用的簡化模型系統(tǒng)，但研究動物的神經(jīng)系統(tǒng)在其移動與自然環(huán)境相互作用時具有挑戰(zhàn)性。
該研究的資深作者、西北大學的 Mitra Hartmann 說：“我們無法使用當前技術(shù)測量真正老鼠胡須底部的信號，因為一旦嵌入傳感器，它就會干擾信號本身。”“我們能夠真正捕捉到一只老鼠在自然條件下主動感知其環(huán)境的唯一方法是模擬它。”
憑借克服這些挑戰(zhàn)的潛力，模擬已成為神經(jīng)科學越來越重要的組成部分。通過開發(fā) WHISKiT，研究作者現(xiàn)在擁有了第一個完整的移動感覺系統(tǒng)觸覺輸入模型，該模型顯示了大鼠如何主動“攪拌”和被動感知其復雜的 3D 環(huán)境。
該論文的第一作者 Nadina Zweifel 說：“因為沒有一個單獨的胡須是孤立的，WHISKiT 對于理解大腦如何處理傳入的觸覺信息至關(guān)重要。”“它相當于一個觸覺‘相機’，可以捕捉動物在使用胡須與環(huán)境互動時可能獲得的機械信號。這樣，我們相信我們的工具大大拓寬了計算和實驗研究的可能性范圍。未來。”
標簽： 大鼠
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