通过改变一种细胞受体来逆转动物行为 2016-11-09 03:01:04

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马萨诸塞大学医学院的研究人员有史以来第一次证明,通过翻转其中一个细胞的通信方式,可以扭转动物的行为

该团队转向线虫C.线虫,以深入探索神经元信号

已经对这些线虫进行了广泛的研究,以至于它们的302个神经元具有完全充实的路线图

(没有其他动物具有完全映射的神经接线图

)研究人员还将许多秀丽隐杆线虫的行为与其神经元路线图联系起来,包括通过触摸其前半部分激活的逃避反应

参与该反应的神经通路涉及兴奋性和抑制性神经元的作用 - 激活其他神经元或阻碍其作用的细胞

该途径最终导致抑制性离子通道;一旦抑制通道被激活,线虫就会松弛其头部并改变方向以逃避捕食性真菌

改变为兴奋性受体令人兴奋麻省大学组很好奇是否将这种抑制性受体改为兴奋型受体 - 完全翻转它的目的 - 同样会逆转线虫的行为

因此,他们用一种令人兴奋的线虫替换了活线虫中的通道,看看会发生什么,并获得令人兴奋的结果

“通过简单地在神经网络中切换突触的符号,能够完全逆转行为,”共同作者Alkema博士在一份新闻稿中解释道

“现在动物收缩了头部并且往往会向前移动以响应触觉

”此外,这些结果表明神经结构非常稳定

“令人惊讶的是,工程化通道不会影响蠕虫大脑的发育,并且可以正确地整合到蠕虫脑的神经回路中,”Alkema说

此外,Alkema认为这可能会增加我们对进化的理解

“我们的研究表明,切换突触的标志不仅提供了一种新的合成机制来翻转行为输出,而且甚至可以成为改变行为的进化机制,”他补充说

“当我们开始解开神经网络的复杂性和设计时,它作为测试电路功能的新机制甚至在完整动物中设计新的神经回路都具有很大的前景

” - 特写图片:Wikimedia Commons