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控制软体动物的空间取向
T G Deliagina1, Y I Arshavsky, G N Orlovsky
1The Nobel Institute of Neurophysiology, Department of Neuroscience, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden. Tatiana.Deliagina@neuro.ki.se
Nature
|May 29, 1998
概括
海洋软体动物Clione limacina使用神经网络来保持垂直的重力对抗方向. 这种姿势控制系统尽量减少神经活动差异,以稳定身体位置.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 动物行为 动物行为
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 姿势神经机制对于抵消重力和在各种物种中保持空间定向至关重要.
- 了解姿势控制的基本原则对于理解生物体的稳定性至关重要.
- 海洋软体动物Clione limacina作为研究基本姿势控制机制的模型生物.
研究的目的:
- 调查海洋软体动物Clione limacina体位控制的基本原则.
- 阐明姿势神经网络在游泳期间保持垂直方向方面的作用.
- 在不同的反条件下分析参与姿势稳定的神经元的功能活动.
主要方法:
- 使用了一种新的体外制剂,用克里奥尼利马西纳 (Clione limacina) 中枢神经系统与完好状态囊.
- 采用人工反循环,其中神经网络输出信号控制着旋转制剂的电机.
- 在开放和封闭的反循环条件下,分析了单个神经元中的神经元活动.
主要成果:
- 在Clione limacina中,姿势神经网络通过由重力感应状态囊驱动的尾部屈曲来积极纠正方向.
- 关闭人工反循环使神经网络能够稳定制剂的垂直方向.
- 稳定是通过网络最大限度地减少接收取向依赖输入的对抗性神经元组之间的差异性活动来实现的.
结论:
- 这项研究在简单的无脊椎动物模型中展示了姿势控制的基本机制.
- 克莱昂·利马西纳的姿势网络通过调节基于感官输入的神经元活动来有效地稳定定定向.
- 这项研究提供了关于重力补偿和身体稳定的神经基础的见解.