象鼻魚用電信號“視物”

發(fā)表時間:2021/11/17 17:37:07 瀏覽次數(shù):1504

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象鼻魚依靠電流尋找食物并在渾濁的非洲河流中穿行。在刊登于《神經(jīng)元》期刊的一篇論文中，美國哥倫比亞大學(xué)研究人員證明這種魚能夠準(zhǔn)確地“看到”周圍環(huán)境的“電子圖像”，并過濾掉自身的電子干擾。

哥倫比亞大學(xué)神經(jīng)學(xué)家Nathaniel Sawtell說：“我們需要確定，預(yù)測自己的電信號能否幫助魚類更好地檢測環(huán)境。利用神經(jīng)記錄和行為實(shí)驗(yàn)，我們證明了這些被稱為負(fù)像的畫面確實(shí)能幫助象鼻魚感知與獵物有關(guān)的外部信號?！?/span>

作為一種電魚，象鼻魚有兩個專門的系統(tǒng)感知周圍環(huán)境：一個是能適應(yīng)環(huán)境中所有生物的微小電子特征的被動系統(tǒng)；一個是發(fā)出短暫電脈沖的主動系統(tǒng)。這種魚用這些電脈沖與其他電魚交流，通過描繪“電子圖像”輔助導(dǎo)航，從而感知周圍環(huán)境。

“這種魚自身的電脈沖會導(dǎo)致大量的神經(jīng)反應(yīng)，從而干擾被動系統(tǒng)，我們的研究發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)連接的變化是如何產(chǎn)生負(fù)像畫面來消除這種干擾的?！盨awtell說。

雖然早期研究推測，象鼻魚可能會產(chǎn)生這些負(fù)像畫面，但沒有證據(jù)直接表明它們具有重要功能。研究人員指出，當(dāng)對這些魚使用了一種干擾負(fù)像形成的藥物后，象鼻魚基本無法感知外部電信號，變“瞎”了。

“這項(xiàng)工作的一個重要部分是整合實(shí)驗(yàn)和理論方法，從而理解神經(jīng)回路?！盨awtell說，“基于此，我們試圖從電魚身上吸取經(jīng)驗(yàn)，并將它們應(yīng)用到相關(guān)系統(tǒng)中，包括哺乳動物的小腦和聽覺系統(tǒng)?！?/span>

據(jù)悉，負(fù)像畫面是一種底片的效果，熒幕影像從黑白效果上亮暗關(guān)系與現(xiàn)實(shí)顛倒，從彩色效果上呈現(xiàn)與原物色彩的補(bǔ)色影像，有強(qiáng)烈的視覺異常感。

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