本報訊 (記者郭鯤)果蠅雖然個子很小,但卻有個復雜的大腦,我國科學家使用基因技術,通過訓練果蠅記憶不同的圖片畫面,首次發現了支持果蠅視覺記憶的神經細胞。該項成果已經發表在上周的《自然》雜志上。
這項試驗是由中國科學院生物物理研究所劉力研究員領導的課題組與國外科學家合作共同完成的。據介紹,果蠅同人類一樣,能夠通過識別和記憶學習“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中,在這個模擬器內,果蠅可以自己選擇飛向兩種不同參數的圖形。當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。
果蠅為什么具有學習“趨利避害”的本領呢?劉力的研究組繼續對果蠅的大腦進行了研究。根據已知的理論,果蠅的學習與記憶依賴于“腺苷酸環化酶”,而不同腦區中的“腺苷酸環化酶”可以控制不同類型的學習記憶。科學家利用基因操作的方法,讓果蠅首先失去“腺苷酸環化酶”,然后在它的不同腦區內,有選擇地恢復“腺苷酸環化酶”的功能,最后重新進行視覺記憶的試驗。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”內發現了其進行視覺記憶所需要的神經細胞。
研究組首次發現了兩組約20個神經細胞存在果蠅大腦中心區———“扇形體”內的兩個窄層中,正是這些神經細胞參與了果蠅的視覺學習、記憶的過程。科研人員進一步發現,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。《自然》雜志在論文后對該項試驗的設計和方法進行評價說,這項工作清晰地表明,通過遺傳學手段,果蠅已經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)