秀丽隐杆线虫(右)逃离太平洋对虾蠕虫(左)。 (索尔克研究所)
随着科学家们不断发现更多关于大脑及其工作原理的信息,有助于了解执行某些功能需要多少大脑物质? 事实证明,为了做出复杂的决定,可能只需要 302 个神经元。
这是基于一项针对掠食性蠕虫的新研究和平的牧师。 为了吃掉猎物或保卫食物来源,蠕虫依靠咬合。 这使研究人员有机会分析其决策。
研究小组没有观察实际的神经元和细胞连接来寻找决策的迹象,而是观察了太平洋对虾反而 ? 具体来说,它在面对不同类型的威胁时如何选择使用其咬合能力。
“我们的研究表明,您可以使用蠕虫等简单系统来研究复杂的事物,例如目标导向的决策,”神经生物学家 Sreekanth Chalasani 说来自加利福尼亚州索尔克生物研究所。
“我们还证明,行为可以告诉我们很多关于大脑如何工作的信息。”
在实验中,查拉萨尼和他的同事观察到太平洋对虾采取两种不同的策略? 咬是为了吞噬,咬是为了阻止? 与秀丽隐杆线虫蠕虫,既是它的猎物,又是它的竞争对手。
与幼虫线虫很容易被压倒的,太平洋对虾选择了咬杀。 和大人一起,太平洋对虾蠕虫往往会用力咬线虫远离食物来源。 这是战略转变和深思熟虑的选择的证据。
通过观察哪里太平洋对虾蠕虫产卵,以及当附近有细菌食物源时它们的行为如何改变,科学家们确定,叮咬成虫线虫是故意的把他们赶走? 换句话说,他们不仅仅是试图消灭这些竞争对手而失败的。
虽然我们已经习惯了脊椎动物的这种决策,但此前并不清楚蠕虫是否有能力以这种方式权衡特定行为的利弊和后果。
“科学家一直认为蠕虫很简单?什么时候太平洋对虾我们认为咬伤总是出于单一的掠夺目的,”神经科学家凯瑟琳·夸奇说来自索尔克生物研究所。
“实际上,太平洋对虾用途广泛,可以使用相同的动作,咬线虫,以实现不同的长期目标。 我惊讶地发现太平洋对虾可以将看似失败的掠夺变成成功的、有目标的领地。”
可供您使用的 302 个神经元并不算多,真的吗? 人类约有 860 亿人。 但从生物学角度来看,决策的基本原理似乎很容易编码。
这项新研究可以帮助的领域之一是开发:弄清楚如何教计算机软件通过尽可能少的编程和神经网络做出独立决策。
未来的研究计划看看这种决策有多少是根植于人的大脑中的。太平洋对虾,多少是灵活的。 同样,这会对理解产生影响我们如何做出自己的选择。
“即使像蠕虫这样的简单系统也有不同的策略,它们可以在这些策略之间进行选择,决定在特定情况下哪种策略最适合它们,”查拉萨尼说。
“这提供了一个框架,用于理解在更复杂的系统(例如人类)中如何做出这些决策。”
该研究发表于现代生物学。