本報訊 (記者郭鯤)果蠅雖然個子很小,但卻有個復(fù)雜的大腦,我國科學(xué)家使用基因技術(shù),通過訓(xùn)練果蠅記憶不同的圖片畫面,首次發(fā)現(xiàn)了支持果蠅視覺記憶的神經(jīng)細(xì)胞。該項成果已經(jīng)發(fā)表在上周的《自然》雜志上。
這項試驗是由中國科學(xué)院生物物理研究所劉力研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組與國外科學(xué)家合作共同完成的。據(jù)介紹,果蠅同人類一樣,能夠通過識別和記憶學(xué)習(xí)“趨利避害”。劉力的研究組首先將果蠅固定在一個飛行模擬器當(dāng)中,在這個模擬器內(nèi),果蠅可以自己選擇飛向兩種不同參數(shù)的圖形。當(dāng)果蠅飛向左邊一種圖形時,就會受到“懲罰”———儀器會使得其周圍的環(huán)境升溫,而飛向另一個圖形的選擇時則不會受到“懲罰”。通過這樣的訓(xùn)練,即便在沒有“懲罰”的情況下,果蠅也會選擇飛向右邊的圖形。
果蠅為什么具有學(xué)習(xí)“趨利避害”的本領(lǐng)呢?劉力的研究組繼續(xù)對果蠅的大腦進(jìn)行了研究。根據(jù)已知的理論,果蠅的學(xué)習(xí)與記憶依賴于“腺苷酸環(huán)化酶”,而不同腦區(qū)中的“腺苷酸環(huán)化酶”可以控制不同類型的學(xué)習(xí)記憶??茖W(xué)家利用基因操作的方法,讓果蠅首先失去“腺苷酸環(huán)化酶”,然后在它的不同腦區(qū)內(nèi),有選擇地恢復(fù)“腺苷酸環(huán)化酶”的功能,最后重新進(jìn)行視覺記憶的試驗。通過這種選擇試驗,科研人員終于第一次在果蠅大腦“扇形體”內(nèi)發(fā)現(xiàn)了其進(jìn)行視覺記憶所需要的神經(jīng)細(xì)胞。
研究組首次發(fā)現(xiàn)了兩組約20個神經(jīng)細(xì)胞存在果蠅大腦中心區(qū)———“扇形體”內(nèi)的兩個窄層中,正是這些神經(jīng)細(xì)胞參與了果蠅的視覺學(xué)習(xí)、記憶的過程。科研人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),這兩個窄層分別具有記憶圖形的重心,以及記憶圖形的朝向的功能?!蹲匀弧冯s志在論文后對該項試驗的設(shè)計和方法進(jìn)行評價說,這項工作清晰地表明,通過遺傳學(xué)手段,果蠅已經(jīng)成為研究定位記憶方面最好的模型。
《京華時報》(2006年2月13日第a02版)