研究人員追蹤了蒼蠅在睡眠時解釋信息的能力，顯示大腦的哪些部分保持“清醒”。
這項由倫敦帝國理工學(xué)院研究人員領(lǐng)導(dǎo)并于今天發(fā)表在《自然》雜志上的研究首次展示了動物大腦如何下意識地處理需要解釋的“顯著”信息，例如氣味。
當(dāng)我們睡覺時，我們可以對兩種刺激做出反應(yīng)。定量信息，比如一聲巨響或一記耳光，不需要特殊處理就能喚醒我們。然而，定性或“顯著”信息需要我們進行一些潛意識處理——例如，如果有人在說話，他們是否在呼喚我們的名字?還是那是我們的寶寶在哭?
盡管這種現(xiàn)象已在人類中得到認可，但由于其復(fù)雜性，在人腦中跟蹤處理過程要困難得多。然而，對于果蠅來說，整個“連接組”——神經(jīng)元及其在大腦中的連接圖——已經(jīng)被定義，這使研究人員首次能夠確定大腦的哪些部分參與了顯著的潛意識處理。
第一作者、帝國理工學(xué)院生命科學(xué)系的Alice French 博士說：“睡眠會讓你處于一個脆弱的位置，比如面臨被掠奪的風(fēng)險。因此，包括人類在內(nèi)的動物需要能夠?qū)撛谕{做出反應(yīng)，以便它們醒來并采取行動。如果它是一種聲音，比如一聲巨響，我們的大腦需要做的處理相對簡單。
“然而，為了主動解碼我們周圍可能與我們無關(guān)的聲音和氣味，大腦的不同部分必須保持警覺?，F(xiàn)在，在果蠅中，它們與我們的共同點比你想象的要多，我們發(fā)現(xiàn)睡眠大腦的一個區(qū)域保持清醒以處理氣味。”
該團隊測試了吃飽且休息的果蠅對數(shù)十種氣味的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)厭惡的果蠅比有吸引力的果蠅更頻繁地喚醒果蠅。
研究人員能夠使用他們的“ethoscope”設(shè)置測試數(shù)千只蒼蠅，其中蒼蠅被單獨放置在管中并由自動攝像系統(tǒng)監(jiān)控。一旦系統(tǒng)檢測到蒼蠅睡著了，就會釋放一股氣味，系統(tǒng)會記錄蒼蠅是否有反應(yīng)。
然后，該團隊追蹤與熒光標(biāo)記相關(guān)的神經(jīng)元，追蹤從觸角(蒼蠅鼻子)到參與睡眠調(diào)節(jié)的大腦區(qū)域的突出神經(jīng)元鏈。他們能夠通過打開和關(guān)閉一些突出顯示的神經(jīng)元來確認他們的結(jié)論，從而影響果蠅檢測氣味的能力。
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