科学家将苍蝇放在“虚拟现实”中,以探索视力如何塑造运动
(亚历山大·阿齐海拉(Alexandre Azinheira)/尚卡利莫德基金会(Champalimaud Foundation))
很明显,通过我们的眼睛传来的信息是我们在世界导航的基本方式,但是尚不清楚的是如何在大脑中处理此视觉数据,以阻止我们走进墙壁和悬崖边缘。
一项研究果蝇行为的新研究(果蝇Melanogaster)在“虚拟现实”中,设置提供了一些线索 - 似乎传统的科学智慧与愿景和运动如何交织在一起可能是错误的。
新的实验表明,视力用于防止苍蝇在发生预期的路线之前脱离其预期路线,而不是在他们已经偏离路线后使它们重回正轨 - 这是一个很大的差异。
“长期以来,通过头体配位或直接在身体旋转上的反应性补偿性旋转的观点,”神经科学家Eugenia Chiappe说从葡萄牙的未知研究机构Champalimaud中心。
“我们发现事实并非如此。保持目光稳定的愿景是通过调整姿势调整作为预防措施来影响身体运动的。”
当然,研究人员无法将一双VR护目镜绑在苍蝇上,但他们确实使它们穿越了带有静态墙壁的定制环境,静态的天花板和一个可以操纵的地板以改变苍蝇所见。
加热墙壁以指导苍蝇的运动,并测试故意与随机运动。
即使我们看不到任何东西,我们仍然会根据从各个身体部位发送的反馈来调整运动和姿势 - 例如,无论是否可见,我们的脚都保持直立在斜坡上。
团队在苍蝇中看到的是视觉信息覆盖人体其余的反馈,以实现诸如直线行走之类的目标。
通过将来自其他地方的姿势信号视为可以看到要去哪里的姿势信号,苍蝇似乎利用他们的愿景来抢先地保持身体。这表明视力和电动机控制之间存在非常紧密的联系。
实验设置。 (亚历山大·阿齐海拉(Alexandre Azinheira)/尚卡利莫德基金会(Champalimaud Foundation))
“视觉的影响必须比以前想象的要比脊髓的肢体更接近肢体控制。”神经科学家TomásCruz说。
研究人员建议他们的发现最有可能与包括人类在内的大脑动物有关。他们说,我们很可能在脊髓和大脑的视觉电路之间发生相同的双向相互作用,从而确保来自眼睛的信息获得优先级并迅速使用。
未来的研究远远不止只是探索动物如何直线行走。根据团队的说法,大脑和身体之间的这些联系可能与我们的自我意识以及我们与其他所有事物有关的方式相关。
研究人员渴望研究视力和运动如何在不同类型的行为和不同情况下,例如具有精神病患者,这些患者损害了我们如何看待周围的事物与运动之间的关系之间的关系。
“接下来的步骤将是确定这些信息来源融合并研究它们如何相互作用以指导动物行为的确切电路,”克鲁兹说。
该研究已发表在当前的生物学。