将光波转为色彩体验,果蝇脑细胞回路工作机理揭示

将光波转为色彩体验,果蝇脑细胞回路工作机理揭示
2024年05月18日 02:20 媒体滚动

转自:中国科技网

研究人员在果蝇大脑中发现了能感知颜色的回路。图片来源:哥伦比亚大学祖克曼研究所研究人员在果蝇大脑中发现了能感知颜色的回路。图片来源:哥伦比亚大学祖克曼研究所

科技日报记者 张梦然

美国哥伦比亚大学神经科学家首次发现了果蝇的脑细胞回路。该回路将原始的感觉信号转化为可指导行为的颜色感知。研究结果16日发表在《自然·神经科学》杂志上。

“许多人认为每天看到丰富色彩是理所当然的,但这些颜色并不存在于大脑之中。”论文通讯作者、哥伦比亚大学祖克曼研究所首席研究员鲁迪·贝尼亚说,颜色是大脑构建的感知,因为它可理解眼睛检测到的更长或更短波长的光。

研究团队此次报告发现了果蝇特定的神经元网络,可选择性地对各种色调作出反应。这些色调选择性神经元位于视叶(负责视觉的大脑区域)内。

这些神经元响应的色调包括人们认为是紫色的颜色,以及与紫外线波长相对应的其他颜色(人类无法检测到)。检测紫外线色调对于某些生物的生存很重要,例如蜜蜂、果蝇等动物。

此前曾有报告称,在动物大脑中发现神经元能选择性地对不同的颜色或色调(例如红色或绿色)作出反应,但没有人了解其神经机制。直到最近果蝇脑连接组的出现,显示了果蝇罂粟籽大小的大脑中约13万个神经元和5000万个突触是如何相互连接的。

以连接组为参考,研究团队利用他们对脑细胞的观察绘制了一个图表,并标明色调选择性背后的神经元回路。他们将这些回路描绘成数学模型,模拟和探测回路的活动和功能。

该模型不仅揭示了这些回路可承载色调选择性所需的活动,还指出了一种细胞间的互连性,如果没有这种互连性,色调选择性就不可能发生。

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