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研究人员发现相同的神经元协调不同的行为

导读 乔治亚州立大学的科学家重新连接了一个物种的神经回路,并赋予了另一物种的联系,以检验有关神经回路和行为进化的假设。神经元相互连接以形...

乔治亚州立大学的科学家重新连接了一个物种的神经回路,并赋予了另一物种的联系,以检验有关神经回路和行为进化的假设。

神经元相互连接以形成行为基础。博士佐治亚州立大学神经科学研究所的樱井明(Akira Sakurai)和保罗·卡兹(Paul Katz)研究了海sl的大脑,更具体地讲是裸udi科,它们具有形成简单回路并产生简单行为的大型神经元。在这项研究中,他们研究了这些海洋生物的大脑如何产生游泳行为。他们发现,即使两个物种的大脑(巨型裸结udi和带帽裸结bra)的神经元都相同,并且即使行为相同,接线也不同。

研究人员使用咖喱(curare)阻止了巨型裸露分支中的某些联系,咖喱是南美土著人在飞镖上使用的麻痹性毒药。这阻止了巨型裸露udi的大脑产生通常会导致动物游泳的冲动模式。然后,他们将电极插入神经元中,以基于带帽裸结的连接在脑细胞之间建立人工连接。大脑能够产生有规律的交替运动,这是游泳行为的基础,表明这两种物种通过非常不同的大脑机制产生了游泳行为。

该研究的合著者,佐治亚州立大学神经科学研究所的摄政教授卡兹说:“同源且形式相似的行为自然被认为是由相似的神经机制产生的。”“这项研究和先前的研究表明,尽管存在同源神经元和行为,两种不同种类的海参的神经回路之间的连通性却大不相同。”因此,微电路的演进可能在行为的演进中发挥作用。”

该研究的结果之所以有意义,有几个原因。首先,他们表明,在进化过程中,行为可能会得到保留,但行为的潜在神经基础可能会发生变化。

此外,这些研究人员和卡茨实验室的其他工作也强调了这样的结论,即神经元是保守的,但在物种间功能不同。一般而言,这暗示着跨物种推断结果,这意味着即使存在大脑区域和行为,也必须谨慎假设神经机制是保守的。

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