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Cell:“自在毅力”是怎么回事
愛尚實驗室 / 2015-03-24

     

  就算是線蟲也有自個的自在毅力,舉例來說,線蟲聞到甘旨通常會跑去看看有啥好吃的,不過有時它們并不理睬這樣引誘。人類也是這樣,相同的影響并不必定觸發相同的反響。洛克菲勒大學的科學家們在線蟲腦部研討了三個神經元構成的簡略網絡,為這一表象供給了神經學上的解說。
  
  “咱們發現,神經網絡在嗅覺信息抵達時的全體狀況,決議線蟲是不是會尋覓氣味的來歷。從本質上看即是,聞到氣味時線蟲在想啥決議它會做出怎么的反響,”領導這項研討的Cori Bargmann教授說。“由此可見,神經系統并不是被動地等候外界信號,它們也有自個內部的活動形式,這種形式與外界信號相同重要。”
  
  人類大腦具有八百六十億神經元和一百萬億突觸,而秀麗隱桿線蟲只要302個神經元和七千個突觸。線蟲大腦盡管無法再現人類大腦的雜亂性,但卻能協助科學家們處理在人腦中無法剖析的疑問。
  
  線蟲通常是在漫無意圖地尋覓食物,氣味會使它們中止隨機運動徑自向食物移動。這種行動改動是由感受神經元觸發的,這個神經元感知氣味并將信息傳遞到特定的神經網絡。這個神經網絡由AIB、RIM和AVA三個神經元構成,AIB是網絡中榜首個承受信號的神經元,它將信息傳遞給網絡的別的成員,而AVA擔任對肌肉宣告終究指令。
  
  當線蟲聞到異戊醇的誘人果香,這些神經元就會變為低活性狀況,讓線蟲去挨近氣味的來歷。不過,有時就算線蟲聞到了果香,這些神經元也仍然堅持高活性,成果線蟲仍然在處處閑逛。(延伸閱覽:Nature:雜亂大腦中的簡略數學)
  
  文章榜首作者Andrew Gordus發現,這三個神經元有三種狀況:全關、全開、只要AIB有活性。假如嗅覺信號抵達時三個神經元悉數封閉,那么神經元就會堅持封閉。假如嗅覺信號抵達時三個神經元都有活性,它們往往會成為封閉狀況,但并不必定。假如嗅覺信號抵達時只要AIB有活性,那么它會自個封閉。“關于AIB來說環境很重要,假如信號抵達時只要它有活性,那它會自個封閉。假如嗅覺信號抵達時還有別的神經元有活性,那么AIB活性不必定會下降,”Gordus說。
  
  進一步研討標明, RIM或AVA封結束會議增強AIB對嗅覺信號的應對,闡明這兩個神經元的信息在與嗅覺信號競賽。研討人員指出,人類大腦在處理彼此沖突的志愿時也采納了相似的機制。“饑餓或許會推進你出門去找個甘旨的餐廳就餐。但是,對冰冷的沖突會讓你終究決議呆在家里,”Gordus說。“哺乳動物的神經系統稀有百萬神經元一同處于活潑狀況,以往咱們以為這些神經元在獨立表現功用,但如今咱們看到了神經元團體狀況的重要影響。”
  
  引薦原文:
  
  Feedback from Network States Generates Variability in a Probabilistic Olfactory Circuit. Cell,
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