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首次获得鱼类捕食时的大脑活动影像/图

科学家首次获得鱼类捕食时的大脑活动影像

 实时观察神经信号可以让我们深入的了解大脑如何感知外部。在最新研究中,研究人员使用一种感光的荧光标识物来追踪一条斑马鱼幼鱼的这些大脑信号。哈佛大学的分子与细胞生物学家佛罗莱恩-恩格特告诉生命道:“这是突破性进展,还没有人能够如此清晰的用荧光显微法观察一条自由游动的斑马鱼幼鱼的神经活动。”

  斑马鱼被广泛应用于脊椎动物的基因和发育研究,它们的幼鱼对于神经影像学研究来说是完美的,因为它们的透明头部可以让科学家们完全看到它们的大脑。研究人员开发出一种名为GCaMP7a的基因改良蛋白质,当神经元或者大脑细胞活动时,它能够在荧光显微镜下发出亮光。斑马鱼在大脑的视顶盖区域表现出了这种蛋白质,当斑马鱼观察在它环境中的某种移动物体时,这一大脑区域控制着眼睛的运动。

  试验中,当转基因斑马鱼观看屏幕上的一个点闪烁或者前后移动时,科学家们拍摄了它的大脑影像。在显微镜下,信号闪过斑马鱼的大脑,映射出屏幕上那个点的移动。随后一只活的草履虫被放置在一条被固定住的斑马鱼视野中,神经信号再一次能够被观察到在鱼的大脑中穿梭。然而当草履虫静止不动的时候就探测不到信号。最后一只草履虫和一条自由游动的斑马鱼被放置在一起,当它盯住草履虫并且向它游动时,研究人员绘制了斑马鱼的大脑活动图。

  这种新方案将改善科学家对于涉及捕食行为的大脑循环的理解。这个系统也能够被用于拍摄其它的大脑区域,这就能够使科学家们观察涉及到行为和移动的神经细胞。以前科学家们已经能够拍摄斑马鱼单一脑细胞活动的影像,但是这项研究是第一次在一条自由游动的鱼感知一种自然物体时拍摄脑细胞活动的影像。

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