Не смотря на то, что на вид мгновенный, отечественные ответы на многие достопримечательности и звуки судьбы – итог нервных дорог, каковые выбирают данные, которая в конечном итоге определяет отечественное поведение. К примеру, пешеход не отступает к ограничению для всех движущихся транспортных средств, легко то, направляющееся в него.Как мозг определяет поведенчески нужный – либо этологическим образом релевантный – информация и после этого переводит, в воздействие было тяжело осознать.
Но одно из самого полного понимания этого процесса, быть может, сейчас прибыло из маленького, довольно несложного мозга дрозофилы (Дрозофила melanogaster), в соответствии с изучению, размещённому в издании Neuron.Исследователи Принстонского университета отследили нервную деятельность дрозофил женского пола, заботившихся мужчинами, дабы захватить процесс, при помощи которого внешний стимул приводит к изменению в поведении. Они осуществляли контроль клетки головного мозга в слуховом пути дамы и имели возможность замечать ее нервную деятельность с момента, мужчина поймал ее интерес для того, в то время, когда она решила возможно сцепиться.
Дрозофила мужского пола приобретает внимание его потенциального ассистента через «песню», которую он создаёт, вибрируя его крылья. Преследуемая дама бежит от мужчины, но в то время, когда она слышит песню, ей нравится, она замедлится, дабы разрешить мужскому подходу.
При помощи их изучения исследователи Принстона первые, дабы сказать об определенных изюминках песни, каковые побуждают дрозофилу женского пола изменять ее поведение. Дамы отвечают на более долгую песню «поединки» либо сегменты, каковые являются десятками секунд в длине. Исследователи применяли эти поведенческие эти наровне с электрическими записями от нейронов в слуховом пути мух женского пола, дабы выстроить компьютерную модель мозга дрозофилы, что верно предсказал длину песни, на которую ответят дамы.Эти результаты предоставляют четкую и довольно более несложную диаграмму стимула для поведения нервный процесс, довольно часто делаемый более сложными мозгами, такими как это в людях, растолковал Мэла Мерти, учитель молекулярной биологии и Университета Нейробиологии Принстона.
Мозг дрозофилы содержит приблизительно 100 000 нейронов, если сравнивать с приблизительно 100 миллиардами, каковые содержит мозг среднего взрослого человека. Мозги дрозофилы в большинстве случаев изучаются в нейробиологии, по причине того, что выбор времени и функция подобны более продвинутым мозгам, но в масштабе, что намного легче замечать.
Относящийся к другим существам и людям открытие исследователей, что мозг дрозофилы применяет конкретные образцы, дабы признать внешние стимулы, каковые со своей стороны затрагивают поведение, сообщил Мерти. Чувствительность к более долгим сегментам песни, возможно, разрешает дрозофиле женского пола делать определение о физической форме мужчины на базе его способности последовательно произвести продолжительные поединки песни, сообщила она. Это подобно тому, как человек накапливает данные в течение времени, дабы решить. Было мало работы в прошлом указании, что у насекомых была эта свойство – вместо этого это, как думали, было «областью более сложных мозгов», сообщил Мерти.
«Мы еще не понимаем, как человеческий мозг делает данный вид распознавания образов», сообщил Мерти. «Свойство решить это в любой совокупности нужна. Это разрешает нам взглянуть на нервную деятельность от примера в окружающей среде всецело до поведения организма.«Прямо на данный момент нервное протезное, дабы спасти перцепционную функцию в людях с беспорядками, каковые затрагивают восприятие и коммуникацию, не существует», Murthy длился. «Исходя из этого познание, как мозг с значительно меньшим числом нейронов может достигнуть распознавания образов на временных рамках, серьёзных для людской речевого восприятия, к примеру, имело возможность обеспечить базу развития этого вида разработки».
Познание нервных процессов, которыми человек ведет себя в ответ на действия во внешнем мире, есть основной целью федерального МОЗГА (Мозговое Изучение при помощи Продвижения Инновационных Нейротехнологий) Инициатива, о которой объявляют в 2013, что рекомендован, дабы нанести на карту деятельность нейронов всего мозга. Изучение в Нейроне было поддержано частично МОЗГОВЫМ грантом Инициативы Murthy от Национального научного фонда (NSF).«Для меня захватывающе забрать что-то сверхсложное и начать урезать проблему отыскать нейроны, каковые релевантны, дабы сделать эти связи», сообщил Мерти. «Мы желаем знать, как мозг решает неприятности, создаёт поведения и взаимодействует с миром. Это – то, что мы начали делать тут.
Я пологаю, что это неотъемлемо захватывающе».Изучение среди первого, проводимого с любым существом, дабы захватить мозговую деятельность, связанную с естественным социальным поведением, сообщил co-first создатель Ян Клеменс, постдокторский научный сотрудник в лаборатории Мерти. Клеменс и Мерти трудились с co-first автором Сирилем Жирарденом, прошлым постдокторантом в группе Мерти, которая есть сейчас экспертом по грантам в Университете Фрибура в Швейцарии; Пип Коэн, что стал доктором философии в нейробиологии в Принстоне в 2015 и есть постдокторским научным сотрудником в Университетском колледже Лондона; Сяо-Хуан Гуань, основной эксперт по изучению в лаборатории Мерти; и Барри Диксон, исследователь в Говарде Хьюзе Кампус Изучения Медина Janelia в Вирджинии.
«Весьма мало изучений в состоянии связать нервные кодексы с этологическим образом соответствующими естественными поведениями и сенсорными особенностями», сообщил Клеменс.«Это – тяжёлая неприятность по двум главным обстоятельствам.
Во-первых, не довольно часто известно, какие конкретно особенности сенсорной внешней среды этологическим образом релевантны», сообщил он. «Вторые, связывающиеся и естественные естественное поведение и сенсорные сигналы с нервными кодексами, в большинстве случаев, требуют систематических записей от животного, ведущего себя в его естественной сенсорной среде, но по обстоятельствам технической трудности, это редко достигается».Дрозофилы женского пола ведут себя в ответ на мужские песни – это – естественное, этологическим образом соответствующее поведение. Зная это, исследователи Принстона кроме этого должны были захватить нервную деятельность мухи женского пола, потому, что она слышала песню.
Дабы сделать это, они приложили очень мелкие электроды к отдельным нейронам в раннем слуховом пути мозга мухи женского пола, дабы сделать запись электрической деятельности, в то время, когда они игрались мужские песни ей. Исследователи выстроили вычислительные модели из этих нервных ответов, после этого применяли эти модели, дабы изучить ответы приблизительно на 4 000 мин. естественных песен ухаживания, которых они сделали запись. Это разрешило исследователям совершенно верно предвещать, как муха женского пола будет вести себя, в то время, когда она слышала песни об оптимальной длине.В обзоре изучения, изданного в Нейроне, аспирант Рич Адъюнкт и Пан-доктор наук Адриенн Фералл, оба в вычислительной нейробиологии в Вашингтонском университете, написали, что исследователи Принстона демонстрируют, как «превышать» трудность записи естественного поведения в лабораторной окружающей среде.
Работа предоставляет многообещающий способ для изучения сенсорного влияния вторых поведений дрозофилы, таких как направление, в которое двигается дама.«Недавняя работа», написали Пан и Фэрхол, «снабжает громадная помощь, что нервные основания, каковые руководят такими сенсорно стимулируемыми ответами, будут decodable».