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        鈣動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)秀麗隱桿線蟲(chóng)決策的時(shí)間
        
			
        
				2019-06-21 09:28:10
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        所有動(dòng)物都根據(jù)信息做出決定，但詳細(xì)的機(jī)制尚不清楚。研究人員發(fā)現(xiàn)，一種微小的蠕蟲(chóng)通過(guò)數(shù)學(xué)整合氣味濃度信息來(lái)選擇氣味空間中的方向。此外，他們還確定了一個(gè)負(fù)責(zé)整合的基因。由于已知信息整合對(duì)于更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(如猴子)的決策非常重要，因此整合基因?qū)τ诩词乖谌祟愔械臎Q策也很重要。
        

        鈣動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)秀麗隱桿線蟲(chóng)決策的時(shí)間
        

        動(dòng)物和人類一樣，根據(jù)環(huán)境信息做出各種決定：例如，吃什么，去哪里，和誰(shuí)交配。這種決策被認(rèn)為具有以下特征：(1)基于逐漸改變和/或混淆環(huán)境信息的一種選擇的明確選擇;(2)當(dāng)信息清楚時(shí)選擇很快但不清楚時(shí)選擇緩慢。通過(guò)使用猴子和嚙齒動(dòng)物進(jìn)行了神經(jīng)生物學(xué)方面的決策研究，盡管機(jī)制的細(xì)節(jié)尚不清楚，因?yàn)樗鼈兊拇竽X由超過(guò)數(shù)億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞組成。
        

        Tanimoto，Yamazoe-Umemoto及其同事發(fā)現(xiàn)，只有302個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的小蛔蟲(chóng)在厭惡氣味的逃逸反應(yīng)中做出“決策”。此外，他們發(fā)現(xiàn)蠕蟲(chóng)通過(guò)計(jì)算氣味信息的數(shù)學(xué)整合來(lái)做出決定。首先，研究小組建立了一個(gè)機(jī)器人顯微鏡，可同時(shí)測(cè)量虛擬氣味空間中蠕蟲(chóng)的神經(jīng)活動(dòng)和行為。通過(guò)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度測(cè)量神經(jīng)細(xì)胞的活性，團(tuán)隊(duì)使用數(shù)學(xué)模型分析鈣濃度的變化。
        

        使用機(jī)器人顯微鏡系統(tǒng)，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蠕蟲(chóng)試圖找出離開(kāi)氣味的有利方向時(shí)，根據(jù)氣味減少量的數(shù)學(xué)整合，神經(jīng)細(xì)胞中的鈣濃度緩慢上升濃度，即它累加一段時(shí)間。當(dāng)鈣濃度達(dá)到一定值時(shí)，蠕蟲(chóng)選擇方向作為“有意”的決定。相反，當(dāng)蠕蟲(chóng)碰巧在厭惡氣味增加的不利方向上移動(dòng)時(shí)，另一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞中的鈣根據(jù)氣味濃度的數(shù)學(xué)差異迅速升高，以獲得快速的“反射”樣反應(yīng)。此外，他們發(fā)現(xiàn)了能夠整合和/或分化的基因。
        

        在使用更復(fù)雜的動(dòng)物的研究中，已知大腦中的某些神經(jīng)細(xì)胞在達(dá)到某一水平時(shí)整合信息并作出決定，這也可能在人類中發(fā)生。研究小組的結(jié)果表明，令人驚訝的是，蠕蟲(chóng)的神經(jīng)細(xì)胞也整合了決策信息。類似于蠕蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)的人類基因也可能參與我們的決策。
        
			

			
          
        
			
        
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