第一流的飞行模拟器帮助解开大脑中导航

日本理研大脑科学研究所研究人员已经确定了两个独立的路径在飞大脑集成允许成功的导航在飞行。发表在自然神经科学研究苍蝇的飞行模拟器设计相结合,与活性神经元成像表明,具有里程碑意义的地点从自动飞大脑分别处理。

成功的导航是大多数动物的生存的关键,因为它可以影响的能力找到食物,庇护所,和伴侣。这常常涉及到许多类型的信息相结合。作为组长Hokto Kazama解释说,“动物搜索时可以节省时间的食物如果他们跟踪位置使用地标和记忆等线索的。”While this ability is common from insects to mammals, Kazama and many other scientists want to know how it is accomplished in the大脑。

虽然过去的研究都集中在哺乳动物和鸟类,Kazama的团队花了另一种方法。他们选择与普通果蝇-黑腹果蝇——因为尽管它更简单的和小的大脑,它有一个神奇的能力为零在水果和避免被压扁,激怒了郊游。

但是苍蝇的大脑如何在行动研究苍蝇导航世界?正如作者Hiroshi盐崎恭久指出的那样,“最大的问题是,我们需要记录大脑活动在苍蝇从事导航。但是,这需要一个头在空间是固定的,这显然可以防止自然导航。”The trick was to design a specialized飞行模拟器。在这个独特的系统中,一只苍蝇手表一个场景在固定到位。皮瓣翅膀时,现场相应的旋转,它允许通过一个虚拟空间导航。在此设置中,苍蝇展出线索合成导航的标志-东方动物决定通过结合视觉地标信息与记忆的地标现在早几分钟。

接下来,该团队使用双光子钙成像研究活跃大脑的苍蝇导航飞行模拟器。这种技术允许单个神经元活动被记录,这是一个关键因素在团队的结果。钙成像显示,飞的一部分大脑所需的灯泡进行多种类型的信息导航。

仔细检查显示,在灯泡内,是物理上分开的信息。例如,一组灯泡神经元进行具有里程碑意义的记忆位置,另一组进行动态的信息正在进行的位置和动作。“据我们所知,这是第一个例子的神经活动反映出一种短期记忆,持续秒昆虫,”笔记盐崎恭久。

单独的灯泡地区是两个独立的路径的一部分,形成独立的神经回路。这种类型的组织可能确保许多类型的信息可以流不受干扰,同时最小化空间。

“昆虫导航环境与经济有效的大脑,“Shoizaki指出,“和理解这些生物原则不仅是有用的神经科学家,工程师和机器人专家也正在开发小型导航机器人。”

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