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新2网址:虽然没大脑但也有自己的想法 科学家会读取水母“思想”了

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半球美螅水母的俯视图,触手统一分布在伞体边缘处。

  12月7日消息,据国外媒体报导,虽然水母没有大脑,但科学家近日找到了一种读取水母思想的方式。他们对水母的基因稍作修改,便可以观察到这些透明的水母体内的神经元是如何运作、从而实现抓取和进食等自主动作的。

  半球美螅水母是研究此类行为的绝佳模型,因为它们体型极其娇小(直径只有一厘米),从显微镜下可以看到其体内的整套神经系统。此外,它们的基因组也相当简单,并且透明的身体里仅含约一万个神经元,很容易追踪神经信息的传递。

  研究人员对半球美螅水母进行了基因改造,使它们的神经元在激活时可以发光。但在此过程中,他们发现该水母“神经组织的结构化程度远超预期”。

  水母的神经系统最早形成于5亿多年前,自此之后鲜有变化。与现今动物的大脑相比,这些“活化石”的神经元排列方式要简单得多。水母体内没有中枢神经系统来协调它们的动作,那它们究竟是如何做出各种行为的呢?

半球美螅水母的右半边身体向内折叠,将食物送入口中

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  此次新研究显示,半球美螅水母的神经元呈伞状网络排布,整体形状与身体十分相似。在此基础上,这些神经元又被切分为若干“片”,就像披萨一样。

  水母边缘的每根触手都与其中一片神经元相连,因此当水母的触手探测到猎物(比如丰年虾)、并将猎物捕获时,这片神经元就会以特定的顺序依次激活。

  首先,边缘处的神经元会向中间的神经元发送信息,这也是水母口腔的所在地。这使得这片神经元对应的边缘向内卷曲,触手也随之靠近口腔。与此同时,口腔也会“朝向”食物的方向。

  在投放丰年虾的一分钟内,研究人员发现有96%的水母都试图做出这种“食物传递”的行为,并且88%都以成功告终。最终所有丰年虾都被水母以这种方式捕食殆尽。

  为弄清究竟是哪些神经元激发了这种多米诺反应,研究人员将每片“披萨”边缘处的RFa+神经元删除。结果发现,水母身体边缘不会再向内卷曲,触手也因此无法将食物送到口腔中。因此在食物促发和化学促发的边缘折叠过程中,RFa+神经元都不可或缺。但游动和扭曲这两种动作并未受到影响,说明这两种行为是由其它神经元控制的。

  为弄清控制口腔的神经元与控制伞体的神经元之间的沟通方式,研究人员通过“手术”方式切除了部分身体部位。结果发现,当水母口腔被切除后,它们的触角仍会试图将食物传递到口中。而当触手被切除后,虾散发的化学物质也仍会促使口腔朝食物的方向转向。

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    2021-12-19 00:04:25 

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      2021-12-20 03:21:52 

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