這(zhe)項技術可以使得果(guo)蠅大(da)腦(nao)(nao)在神經(jing)元(yuan)與感(gan)受器官互相傳遞信息(xi)時(shi)發(fa)亮,例如聞到(dao)香蕉的氣味時(shi)。如此(ci)大(da)的進(jin)步(bu)非常(chang)有(you)利于(yu)幫(bang)助研究人類大(da)腦(nao)(nao)中(zhong)發(fa)生的計算(suan)過(guo)程!
在這項發表在《自然傳播》的(de)研究中,研究人員使用黑腹果(guo)蠅——一(yi)(yi)個用于研究大腦如何傳遞信息(xi)的(de)普通(tong)動物模型。他們修改了果(guo)蠅的(de)一(yi)(yi)些神經連接(jie),使得他們的(de)嗅覺、視覺,或其溫度感受器系統激活時(shi),信息(xi)傳遞路(lu)徑(jing)會發熒光。
利用水母的(de)一個表(biao)達(da)綠色(se)熒光(guang)(guang)蛋(dan)白的(de)基(ji)因(yin)修改果(guo)蠅的(de)基(ji)因(yin)組,便(bian)可以(yi)達(da)到(dao)這(zhe)樣的(de)效果(guo)。這(zhe)種發光(guang)(guang)的(de)分(fen)(fen)子被分(fen)(fen)成兩半,并放置在分(fen)(fen)開(kai)的(de)位置并穿(chuan)過(guo)突(tu)觸(chu)(突(tu)觸(chu)是一個神經元的(de)沖動傳(chuan)到(dao)另一個神經元或(huo)傳(chuan)到(dao)另一細胞間(jian)的(de)相(xiang)互接觸(chu)的(de)結構(gou)),或(huo)是神經元之間(jian)的(de)通信連接點。當神經元變得活躍和相(xiang)互交(jiao)換(huan)信息時,之前分(fen)(fen)成兩半的(de)分(fen)(fen)子又重新組合起(qi)來(lai),并且發光(guang)(guang),然后保持這(zhe)樣的(de)狀態三個小時。
熒光(guang)蛋白被修改后可以(yi)發出(chu)綠色、綠色或(huo)藍色的熒光(guang),這就有利于區分不同的感(gan)應領(ling)域,然后蒼蠅被暴露于感(gan)官(guan)體驗中,如熱、光(guang)、或(huo)氣味的刺激。最后,使用顯(xian)微鏡(jing),熒光(guang)標(biao)記的地方便(bian)顯(xian)示了哪些神經連接在感(gan)官(guan)體驗中處(chu)于活躍(yue)的狀(zhuang)態。
這項研究(jiu)的負責人馬(ma)克加利奧(ao)在一(yi)(yi)(yi)份報(bao)告中說道:“大(da)部分的大(da)腦計算發(fa)生在突(tu)觸這一(yi)(yi)(yi)層,其中神經(jing)元互相“交談”傳遞信(xin)息。我們(men)的技術給我們(men)提供了這樣(yang)一(yi)(yi)(yi)個機(ji)會,讓我們(men)能看到,在一(yi)(yi)(yi)個特定(ding)的行為或感官體驗(yan)中,突(tu)觸也參與“溝通”過程,這是(shi)一(yi)(yi)(yi)個獨特的追蹤標簽。”
舉個例子,通過檢查發(fa)熒光的(de)(de)區域,研究人員能(neng)夠看(kan)出一只蒼蠅是(shi)在熱(re)的(de)(de)或是(shi)冷的(de)(de)環境(jing)下被暴(bao)露十分(fen)鐘還是(shi)一小(xiao)時(shi),同時(shi),他們還可以通過觀察(cha)發(fa)熒光的(de)(de)路徑來區分(fen)蒼蠅是(shi)聞到了香蕉的(de)(de)氣味還是(shi)茉莉花香。
加廖說:“我(wo)們(men)(men)的結果表(biao)明我(wo)們(men)(men)可(ke)以檢(jian)測特定模式下大腦中神經(jing)元之間的活動(dong),記錄下它們(men)(men)相互交換信(xin)息時(shi)的瞬(shun)間變化,以之作(zuo)為(wei)持(chi)續的信(xin)號,便(bian)于(yu)之后在顯(xian)微鏡下可(ke)視化。”
或(huo)者換句話(hua)說(shuo):他們可(ke)以通過觀察蒼蠅的(de)大腦在(zai)“讀出”蒼蠅在(zai)數小時前經(jing)歷(li)了什么(me)!很酷是(shi)不(bu)是(shi)?
但是(shi)我也不想知道在那樣小昆蟲在吃了十(shi)分鐘的糞便后(hou)它(ta)的大(da)腦會發(fa)生(sheng)什(shen)么(me)變化,有些事(shi)情還是(shi)不知道的好。不過如果能夠將這(zhe)種技術應用到對(dui)人類(lei)大(da)腦的研究中(zhong)并(bing)取得重要成果的話,也不失為一(yi)項好技術!
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