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皇冠app下载:大脑若何判断危险信号?防御反应存在“简朴计谋”

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在庞大多变的自然环境中,大脑若何“快速”“简练”“精准”地判断天敌信号,发生快速且合适的防御反映是物种得以生计与繁衍的主要条件。

8月12日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院王立平团队发现动物大脑快速防御天敌反映的“简朴”计谋,相关功效发表于BMC Biology期刊。该研究展现了小鼠的大脑在处置视觉线索时存在一个用于检测天敌的“警戒局限”,通过这种方式可以快速识别危险信号,并诱发防御反映。助理研究员杨星、刘清晴和博士生钟金玲为该论文的配合第一作者,王立平研究员为通讯作者。

自然环境中充斥着种种庞大的感受线索,动物需要基于这些线索做出判断。一方面,它们需要快速检测到迫近的天敌,并接纳适当的防御行为,来确保自身的平安;另一方面,它们不能对非危险性线索,好比飞过的昆虫做出过分反映,以免白白花费体力并错失获得食物和配偶的机遇。这是动物在漫长的进化过程中逐渐形成的本能,对动物的生计和繁衍至关主要。

“视觉线索是动物快速检测危险的主要依据,此前研究常用一个逐渐扩大的阴影圆盘来模拟捕食者的攻击,并乐成诱发了小鼠的本能防御反映。这说明视觉系统在判断危险信号时可能会忽略掉一些细节,只基于某些要害视觉线索举行判断。”杨星示意。

那么动物到底基于哪些视觉线索来判断风险,又有哪些线索是不需要过多关注的呢?在研究过程中,研究团队开发了基于红外触摸屏的小动物行为自动监测系统。通过给小鼠设定视觉刺激,纪录小鼠在遇到视觉刺激时的反映参数。

“我们的自动检测系统可以纪录小鼠在装置内的行为数据,例如小鼠巨细、位置以及对应的时间,凭据这些数据我们可以盘算小鼠逃跑的速率、僵直的时间、站立的次数等等,数据的采集和后续的盘算和统计都可由程序完成,可以说我们的系统基本实现了小鼠行为数据采集和剖析的自动化。”杨星示意。

研究人员通过监测系统给小鼠出现一系列以差别速率扩大、具有差别巨细的圆盘阴影,纪录并量化剖析了小鼠由这些视觉刺激引发的行为反映,包罗逃跑、僵直和站立等。团队发现,小鼠对圆盘阴影的巨细转变和扩大速率的检测存在一个“警戒局限”,即巨细处于10°至40°,扩大速率在57°/s至320°/s这个局限内的圆盘阴影更容易引发强烈的逃跑反映。

基于研究中发现的“警戒局限”,在进一步的验证中,研究团队凭据动物巨细和来袭速率,模拟仓鸮、蜻蜓、苍蝇等动物对小鼠的视觉刺激。

团队发现捕食鼠类的猛禽,如黑翅鸢、仓鸮等,它们在捕食过程中的影像基本相符小鼠的“警戒局限”,而低危险性的视觉线索,如苍蝇、蜻蜓等昆虫靠近的影像,则与“警戒局限”不重合或只有很少的重合。由此推测,“警戒局限”代表发动攻击的捕食者所具有的配合视觉特征。

经由系列实验后,团队得出小鼠检测捕食者的计谋:小鼠基于视觉线索是否处于警戒局限来做出反映,而不是为差别的天敌“定制”特定的检测机制,这个简朴的计谋有助于小鼠快速且精准地辨识真正的危险。该研究将有助于明白大脑处置危险信号的神经机制及其进化意义。

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