當眼睛從一個點跳到另一個點時，周圍環(huán)境的圖像迅速穿過視網(wǎng)膜并觸發(fā)一波神經(jīng)元活動。為了不被我們自己的運動產(chǎn)生的感官印象所淹沒，大腦會在發(fā)生這種情況時抑制對刺激的處理。
現(xiàn)在，由弗萊堡神經(jīng)科學家約翰·博爾曼教授領導的研究人員首次測量了斑馬魚幼蟲在細胞水平上執(zhí)行此操作的信號。他們的研究結果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
斑馬魚幼蟲不是以穩(wěn)定的速度移動，而是不穩(wěn)定地游動。在這些短暫的運動期間，他們的大腦會過濾掉視覺印象，這樣他們就不會被察覺。研究人員通過記錄中腦頂部(頂蓋)神經(jīng)元的活動來驗證這一點。這個頂蓋是魚處理所見事物的大腦區(qū)域。
當魚幼蟲四處移動時，其中一些神經(jīng)元傳輸?shù)男盘栞^少。通過測量單個神經(jīng)細胞的電流入，科學家們能夠證明，這種活動減少之前是來自抑制性突觸的短暫脈沖。這些抑制脈沖會短暫地改變細胞包膜的電特性，從而使細胞對來自視網(wǎng)膜的同時發(fā)生的興奮信號反應較少，因此它們本身發(fā)出的信號也較少。
抑制信號的確切來源仍不確定
為了發(fā)現(xiàn)抑制信號的來源，研究人員還研究了頂蓋橫截面的局部神經(jīng)元活動。這涉及到斑馬魚幼蟲，其神經(jīng)元含有一種對鈣敏感的基因編碼熒光染料，因此當鈣陽離子 (Ca2+)濃度升高時，它會在熒光顯微鏡下發(fā)光。如果信息通過突觸從一個神經(jīng)元傳遞到另一個神經(jīng)元，那么這種升高的Ca2+濃度總是會發(fā)生。
如果這些熒光信號在游泳運動之前立即發(fā)生，那么興奮性突觸很可能觸發(fā)那些控制運動的神經(jīng)元。然而，如果這些熒光信號僅在幼蟲開始游泳后才出現(xiàn)，則更有可能是那些突觸對控制神經(jīng)元具有抑制作用。
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