近日,日本自然科學研究機構生理學研究所的科學家利用熱帶魚試驗證實,動物大腦因對外部情況不清楚而發出完全相反的兩個指令,是由脊髓神經來進行調度選擇并指揮身體做出反應的。該研究成果發表在27日出版的美國神經科學學會雜志上。
研究人員使用一種叫斑馬魚的熱帶魚的魚苗(體長約4毫米)作為試驗對象,首先在其體內植入了可以發光的綠色熒光蛋白質(GFP)以便觀察。然后在不設置障礙物的情況下從下方給予其刺激。結果發現10次中有7次是大腦判斷清楚后,明確發出向左還是向右逃的指令的。
而在其他3次中,由于大腦對情況判斷不清而幾乎同時發出了“向左逃”和“向右逃”兩個完全相反的指令。此時,脊髓的神經細胞就會只選擇以0.002秒之差搶先到達的大腦指令并向肌肉傳發以便做出反應,而對后到達的指令則會進行攔截,使之不能傳輸到肌肉,在這3次試驗中的熱帶魚因此依然會很快做出反應,確定逃走的方向。
如果經過人工手段干擾其脊髓神經細胞,使之不能發揮作用,此時,大腦發出的兩個完全相反的指令就會直接傳送到筋肉,從而使反應發生障礙。在這種情況下,試驗中的斑馬魚表現為哪邊都不選擇,或是身體縮成一團,或是上半身往右,下半身往左,做出想分別行動的狀態。
研究人員稱,哺乳動物等高等動物的身體中很可能也具備同樣的神經反應機制,不過具體的結果還要在今后的試驗中進一步證實。 |
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