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科学家在虚拟现实环境中测试果蝇的行为 发现它们比此前认为的更聪明

时间:2022-02-24 14:42:29   来源:网络  

  他们研究的多层次方法发现,果蝇的注意力、工作记忆和类似意识的能力通常只在哺乳动物中测试。研究人员能够观察到记忆的形成、分心和最终消失在他们的大脑中的一位资深作者,圣地亚哥加利福尼亚大学生物科学教授,KIBM副主任,格林斯潘,说:“尽管缺乏明显的解剖学相似性,但这项研究涉及我们的日常认知功能——我们关注什么以及我们如何做。由于所有大脑都是从一个共同的祖先进化而来,我们可以根据分子特征和我们存储记忆的方式,在果蝇和哺乳动物的大脑区域之间绘制对应关系。”r为了达到他们新发现的核心,研究人员创造了一个沉浸式虚拟现实环境,通过视觉刺激测试果蝇的行为,并将显示的图像与红外激光结合起来作为反向热刺激。这座近360度的全景竞技场让果蝇在绑上翅膀时可以自由拍打翅膀,随着虚拟现实不断根据它们的翅膀运动进行更新(使用高速机器视觉摄像头进行实时分析),它给果蝇带来了在世界上自由飞翔的错觉。这使研究人员能够训练和测试果蝇的调节任务,让昆虫远离与负热刺激相关的图像,并转向与热无关的第二张图像
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  他们测试了两种监管方式。是视觉刺激和热刺激对果蝇的时间重叠(延迟调节),并且两者结束在一起;二是跟踪调整。在显示和移除视觉刺激后,等待5到20秒,然后再提供热刺激。中间时间被认为是;跟踪“;果蝇在大脑中保持视觉刺激的时间间隔;Trace"e;,这一特征表明哺乳动物的注意力、工作记忆和意识
  研究人员还对大脑进行了成像,并利用脑细胞中的基因工程荧光分子实时跟踪钙活动。这使得研究人员能够记录果蝇的生活记忆的形成和持续时间,因为他们看到果蝇的短期(工作)记忆中闪烁的痕迹。他们还发现,训练过程中引入的分心会加快视觉记忆的衰退,这标志着研究人员首次能够在果蝇身上证明这种分心,并提出了果蝇记忆形成中的注意力需求
  “这项工作不仅证明果蝇可以进行这种更高级形式的跟踪条件反射,而且这种学习可以分散注意力,就像哺乳动物和人类一样,果蝇的这些注意力和工作记忆过程所基于的神经活动与哺乳动物的这些活动有着显著的相似性。”Said dhruv Grover是圣地亚哥加利福尼亚大学的KIBM研究员,也是这项新研究的主要作者。“这项研究表明,果蝇可以作为研究高级认知功能的有力模型。简言之,果蝇继续让人们惊讶它有多聪明。”
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