Neuron:大鼠胡须的触觉机制

【字体: 时间:2008年03月03日 来源:生物通

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  大鼠在识别物体表面时,研究人员研究人员使用高速的摄像技术来记录胡须的微小摆动。分析胡须的运动发现,不同的表面,胡须会产生不同的微动。该研究也发现,动物鼻口部上不同长度的胡须,显示出不同的共振特性,使得这些动物能够用它们的胡须敏锐地感觉周围的环境。这一观察让研究人员深入了解了大鼠精妙的触觉感受机制。

  

生物通报道:研究人员从一段高速拍摄的录像中看到,大鼠用它们的胡须来探测不同物体的表面。这一观察让研究人员深入了解了大鼠精妙的触觉感受机制。这个结果是非常重要的,因为各个实验室广泛使用大鼠的触觉机制来研究,声音或触摸所产生的能量如何转变为神经活动。因此,研究大鼠所得到的基础知识,将有助于了解所有哺乳动物的听觉和触觉感受机制。Christopher及其同事在2月28日的《Neuron》上发表了这一研究结果。


以前有人研究分析了大鼠的胡须,但都只是研究了分开胡须的运动和神经信号,而没有研究鼻毛复杂而微妙的”微动“。


研究人员表示,这些研究不能完全理解这些信号,因为极微小鼻毛的高速度、小振幅的运动,在一个自由活动的小鼠身上,几乎是无法被观察追踪的。要直接测量”微动“是很难的。


在他们的实验中,研究人员训练大鼠在暗室中用它们的胡须来区分光滑和粗糙的表面。他们能正确辨别的大鼠一口巧克力牛奶,以示奖励。


在大鼠用特别的”迅速移动“来探测物体表面时,研究人员使用高速的摄像技术来记录胡须的微小摆动。

对这些摆动的详细分析,研究人员发现不同的表面会产生不同的微动。在粗糙的表面,胡须产生的是弹动,研究人员将其命名为“stick-slip-ring”事件。与之形成对比的是,在光滑的表面,产生的是微小的粘滑振动。

该研究也揭示了,动物鼻口部上不同长度的胡须,显示出不同的共振特性,使得这些动物能够用它们的胡须敏锐地”看到“周围的环境。

这个发现首次描述了鼻毛的微动这一表面识别的基本机制。但问题还没有解决,例如内在的生物机制在感官活跃时是否会影响胡须的传导,以及自由运动时,速率的范围是什么。(生物通,揭鹰)

原始论文:
Jason T. Ritt et al. Embodied Information Processing: Vibrissa Mechanics and Texture Features Shape Micromotions in Actively Sensing Rats. Neuron, Vol 57, 599-613, 28 February 2008
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