太空城苍蝇备份
分子病理学研究所的研究人员在维也纳(IMP)确定控制向后走在果蝇大脑细胞。
巴里·迪克森的团队,前科学主任IMP,设法隔离“外星战将苍蝇”高通量的屏幕。筛选大量的果蝇,科学家们发现标本似乎还停留在反向齿轮。迪克森和他的同事能够跟踪这些变化在行走方向回到特定的大脑神经元的活性。研究结果将发表在最新一期的科学。
大多数默认陆地动物向前走,但可以切换到向后行走时感觉前方障碍物或危险的道路。改变行走方向的冲动可能会通过下行神经元的大脑控制当地电机电路在中枢神经系统。这个神经元输入可以改变行走方向通过调整个人腿部运动的顺序或时间。
筛查苍蝇改变行走模式
在最近的研究中,迪克森和他的团队旨在理解飞的行走方向在细胞水平上的变化。使用一种新颖的技术称为thermogenetics,他们能够识别大脑中的神经元,导致运动变化的。学业涉及筛选大量的苍蝇它特定的神经元被激活的热量,产生某些行为只有在加热到30°C,但不是在24°C。分析几千苍蝇,研究者寻找株表现出改变行走模式相比,控制动物。
Moonwalker-neurons控制向后走
使用thermogenetic屏幕,IMP-researchers孤立四行向后走热激活的苍蝇。他们能够追踪这些变化苍蝇大脑中特定的神经细胞,他们被称为„外星战将神经元”。他们也可以表明,压制这些神经元的活动使用破伤风毒素呈现苍蝇无法向后走。
太空城中神经元,下行的活动需要MDN-neurons苍蝇倒着走路时遇到的一个障碍。输入MDN脑细胞足以诱发向后走在飞,否则向前走。提升太空城神经元(人)促进持续向后走,可能通过抑制向前走。“这是首次鉴定特定神经元携带的命令开关行走方向的昆虫”,说Salil Bidaye,该研究的第一作者。“我们的研究结果提供一个伟大的入口点的整个电路走飞。”
虽然有明显的区别的昆虫和人类行走,很可能有功能类比在神经回路水平。洞察昆虫的神经基础走也可以生成应用程序领域的机器人。到目前为止,没有一个工程机器人用于救援或勘探任务可以走像动物一样强劲。了解昆虫改变行走方向在神经水平上揭示实现的机械基础这样强劲的步行行为。
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出版
吴Salil s Bidaye基督教·杨和巴里·迪克森。果蝇的神经控制行走方向。科学,2014年4月4日出版。doi: 10.1126 / science.1249964
