Nature子刊利用关键成像技术发现肢体控制的奥秘

【字体: 时间:2018年10月24日 来源:生物通

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  一种新技术揭示了果蝇的肢体控制也许类似于机器人。

  

生物通包:生物学,医学和机器人学的主要目标之一是了解肢体如何通过共同作用的神经元回路来控制的,从而了解有意义的肢体活动的整体机制。但问题在于,针对脊椎动物或无脊椎动物的行为过程,几乎不可能完全了解控制肢体的运动和前运动电路的活动。

来自EPFL脑心研究所和生物工程研究所的Pavan Ramdya实验室的科学家开发了一种记录肢体控制神经回路活动的新方法。

这一研究成果公布在Nature Communications杂志上,利用果蝇Drosophila melanogaster模式生物,采用双光子显微镜这种高级成像技术,观察荧光标记过的神经元的激发。

这项研究聚焦于果蝇的腹神经索,这是控制腿,颈,翅膀和昆虫用来定位自身的主要神经回路,称为“halteres”。最重要的是,研究人员能够在动物进行特定行为时对果蝇的腹侧神经索进行成像。

研究人员在运动和行为过程中发现了神经元群体的不同活动模式。具体来说,他们分析了在复杂环境飞行时果蝇后退或转弯的神经元。

最后,该团队开发了一种基因技术,可以更容易地进入腹神经索。这可以帮助未来的研究直接研究与复杂肢体运动相关的神经回路。

“这一新方法的研发令人兴奋,”Pavan Ramdya教授说,“结合可用于研究果蝇的强大遗传工具,我相信我们可以迅速了解机体是如何移动我们的四肢,而且我们也可以建造像动物一样的机器人设备。”

(生物通)

原文标题:

Imaging neural activity in the ventral nerve cord of behaving adult Drosophila

http://www.nature.com/articles/s41467-018-06857-z


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