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沐鸣注册登录如何让老鼠闻到不存在的气味

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科学家已经将一种人造气味直接植入老鼠的大脑。这并不意味着心理嗅觉视觉技术很快就会出现。但是发表在6月18日的《科学》杂志上的研究结果为大脑如何处理信息提供了线索。
 
纽约冷泉港实验室的计算生物学家Saket Navlakha说,有关合成气味的细节可能有助于回答“嗅觉方面的基本问题”,他没有参与这项研究。感官方面的研究为我们打开了一扇窗,让我们了解大脑是如何将外界的信号转化为感知的,以及这些感知是如何引导行为的。
 
为了在老鼠的大脑中制造人造气味,研究人员使用了光遗传学技术,沐鸣注册登录这是一种光刺激基因工程神经细胞发出信号的技术。纽约大学格罗斯曼医学院的神经学家Dima Rinberg和他的同事将目标对准了老鼠嗅球的神经细胞。在那里,一簇被称为肾小球的神经末梢组织了从鼻子中接收到的气味信号。
 
就像在钢琴上弹奏一首小曲一样,林伯格和他的同事们以一定的顺序激活了六个点的神经细胞(每个点可能包括一个到三个肾小球)。这种神经旋律被设计成真实气味如何影响神经细胞的简化版本。(目前还不清楚人造气味对老鼠来说到底是什么味道。)
 
嗅神经束小鼠大脑
 
在老鼠的大脑中,被称为肾小球的神经束对真实的气味做出反应时,会以特定的顺序活跃起来(红色)。
 
老鼠学会了通过舔两个喷水口中的一个来发出人造气味的信号。研究人员发现,这种合成气味并不客观存在,但老鼠表现得好像闻到了它。在“闻到”人造气味之后,沐鸣平台登陆线路老鼠就会很可靠地舔到正确的喷嘴。其他被打乱的信号,也由光遗传学传递,并没有引起同样的反应。
 
就像一串音符组成旋律一样,被研究者刺激的单个点共同建立了对气味的感知。不过,由于这种气味完全是人工合成的,研究人员可以对其进行处理。通过稍微改变产生人工气味的信号,研究人员可以测试出哪些特征的序列是重要的,哪些变化使气味变得无法识别。
 
嗅觉序列的开始似乎是关键。当研究人员调换了前几个点的活动顺序时,沐鸣平台注册登录官网老鼠辨别气味的难度要比改变了前几个点的活动顺序时大得多。而且开始时的拖延比结束时的拖延更重要。“如果你修改了开头几个音符,你很容易就会毁了这首歌,”林伯格说。
 
加州拉霍亚市索尔克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)的计算神经科学家塔吉雅娜·沙皮(Tatyana Sharpee)说,这个结果支持了一个名为首因效应(primacy effect)的观点,即在序列中最先出现的神经信号分量更大。沙皮没有参与这项研究。
 
更普遍地说,这些结果为神经活动的变化如何影响感知提供了一个例子,Sharpee说。“最终,这暗示了神经密码的基本属性。”
 
Sharpee怀疑类似的特性可能适用于大脑处理的其他类型的信息,包括视觉和听觉信号,甚至可能适用于更复杂的任务,如记忆。她说,这些过程都依赖于相同的基本转换——“编码输入输出的一般数学问题”。通过这种方式,大脑接收到关于世界的信息,并将其组装成有用的感知。
 
除了追踪合成气味进入大脑的其他部位,林伯格和他的同事们还想测试一下类似的规则是否也适用于真实的气味。“人工合成的气味太棒了。这是一个超级有趣的工具,”Rinberg说。“但说到底,我想知道气味是如何在大脑中形成的。”