本報(bào)訊?。ㄓ浾吖H)果蠅雖然個(gè)子很小,但卻有個(gè)復(fù)雜的大腦,我國(guó)科學(xué)家使用基因技術(shù),通過(guò)訓(xùn)練果蠅記憶不同的圖片畫(huà)面,首次發(fā)現(xiàn)了支持果蠅視覺(jué)記憶的神經(jīng)細(xì)胞。該項(xiàng)成果已經(jīng)發(fā)表在上周的《自然》雜志上。
這項(xiàng)試驗(yàn)是由中國(guó)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(guó)外科學(xué)家合作共同完成的。據(jù)介紹,果蠅同人類(lèi)一樣,能夠通過(guò)識(shí)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(gè)飛行模擬器當(dāng)中,在這個(gè)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(shí),就會(huì)受到“懲罰”———儀器會(huì)使得其周?chē)沫h(huán)境升溫,而飛向另一個(gè)圖形的選擇時(shí)則不會(huì)受到“懲罰”。通過(guò)這樣的訓(xùn)練,即便在沒(méi)有“懲罰”的情況下,果蠅也會(huì)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(duì)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(lài)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(lèi)型的學(xué)習(xí)記憶。科學(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(jué)記憶的試驗(yàn)。通過(guò)這種選擇試驗(yàn),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(jué)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(gè)神經(jīng)細(xì)胞存在果蠅大腦中心區(qū)———“扇形體”內(nèi)的兩個(gè)窄層中,正是這些神經(jīng)細(xì)胞參與了果蠅的視覺(jué)學(xué)習(xí)、記憶的過(guò)程??蒲腥藛T進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)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(duì)該項(xiàng)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和方法進(jìn)行評(píng)價(jià)說(shuō),這項(xiàng)工作清晰地表明,通過(guò)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(shí)報(bào)》(2006年2月13日第a02版)