Aivopiirit värien havaitsemiseksi tunnistettu | Cilostazol

Neuroscience News logo for mobile.

Yhteenveto: Tutkijat ovat tunnistaneet hedelmäkärpästen erityiset aivopiirit, jotka vastaavat värien havaitsemisesta. Nämä optisen lohkon hermosolut reagoivat valikoivasti erilaisiin sävyihin, mukaan lukien ne, jotka ihmiset pitävät violettina ja ultraviolettina.

Tämä uraauurtava löytö antaa käsityksen siitä, kuinka aivot muuttavat raakoja aistisignaaleja merkityksellisiksi havainnoiksi, ja voi auttaa meitä ymmärtämään paremmin muiden eläinten, myös ihmisten, värinäön taustalla olevia hermomekanismeja.

Tärkeimmät faktat:

  • Hedelmäkärpäsen optisen lohkon tietyt neuronit reagoivat valikoivasti eri väreihin.
  • Näiden piirien löytäminen mahdollisti yksityiskohtaisen hedelmäkärpäsen aivoliittimen saatavuuden.
  • Tämä tutkimus valaisee, kuinka aivot muuttavat aistisignaalit maailmankäsityksiksi.

Lähde: Columbian yliopisto

Jotain – mitä tahansa – ympäristössäsi havaitseminen on tietoisuutta siitä, mitä aistisi rekisteröivät. Nykyään Columbian yliopiston neurotieteilijät tunnistavat ensimmäistä kertaa hedelmäkärpästen aivosolupiirit, jotka muuntavat raa’at aistisignaalit värinäkymiksi, jotka voivat ohjata käyttäytymistä.

Heidän havainnot julkaistiin lehdessä Luonnon neurotiede.

Tiedemiehet olivat aiemmin raportoineet löytäneensä eläinten aivoista hermosoluja, jotka reagoivat selektiivisesti eri väreihin tai sävyihin, esim. punainen tai vihreä. Luotto: Neuroscience News

”Monet pitävät itsestäänselvyytenä rikkaat värit, joita näemme päivittäin – kypsän mansikan punaisen tai lapsen silmien syvän ruskean. Mutta näitä värejä ei ole aivojen ulkopuolella”, sanoi Rudy Behnia, PhD, päätutkija Columbian Zuckerman Institutesta ja vastaava kirjoittaja.

Pikemminkin hän selitti, että värit ovat havaintoja, joita aivot rakentavat, kun ne ymmärtävät silmien havaitseman pidempiä ja lyhyempiä valon aallonpituuksia.

“Aistisignaalien muuntaminen maailmankäsityksiksi on se, kuinka aivot auttavat organismeja selviytymään ja menestymään”, sanoi tohtori. Behnia.

“Kysyminen siitä, miten me näemme maailman, näyttää yksinkertaiselta kysymykseltä, mutta siihen vastaaminen on haaste”, lisäsi tohtori. Behnia

“Toivon, että pyrkimyksemme paljastaa värin havaitsemisen taustalla olevat hermoperiaatteet auttavat meitä ymmärtämään paremmin, kuinka aivot poimivat ympäristön piirteitä, jotka ovat tärkeitä selviytyäkseen joka päivä.”

Uudessa artikkelissaan tutkimusryhmä raportoi, että he löytävät hedelmäkärpäsistä erityisiä hermosolujen verkostoja, eräänlaisia ​​aivosoluja, jotka reagoivat valikoivasti eri sävyihin. Sävy ilmaisee havaitut värit, jotka liittyvät tiettyihin valon aallonpituuksiin tai valon aallonpituuksien yhdistelmiin, jotka eivät ole luonnostaan ​​värikkäitä. Nämä värisävyselektiiviset neuronit sijaitsevat optisessa lohkossa, aivojen alueella, joka vastaa näkemisestä.

Niiden sävyjen joukossa, joihin nämä neuronit reagoivat, ovat ne, jotka ihmiset näkivät violetiksi, ja muut, jotka vastaavat ultraviolettiaallonpituuksia (ihminen ei voi havaita). UV-sävyjen havaitseminen on tärkeää joidenkin olentojen, kuten mehiläisten ja ehkä hedelmäkärpästen, selviytymisen kannalta. esimerkiksi monilla kasveilla on ultraviolettikuvioita, jotka voivat auttaa ohjaamaan hyönteisiä siitepölyyn.

Tiedemiehet olivat aiemmin raportoineet löytäneensä eläinten aivoista hermosoluja, jotka reagoivat selektiivisesti eri väreihin tai sävyihin, esim. punainen tai vihreä. Mutta kukaan ei ollut pystynyt jäljittämään hermomekanismeja, jotka tekivät tämän väriselektiivisyyden mahdolliseksi.

Tässä kohtaa viimeaikainen fly-brain-liittimen saatavuus on osoittautunut hyödylliseksi. Tämä monimutkainen kartta kuvaa kuinka hedelmäkärpäsen unikonsiemenkokoisissa aivoissa olevat noin 130 000 hermosolua ja 50 miljoonaa synapsia ovat yhteydessä toisiinsa, tohtori sanoi. Behnia, joka on myös neurotieteen apulaisprofessori Columbian Vagelos College of Physicians and Surgeonsissa.

Käyttäen konnektomia viitteenä – kuten pulmalaatikossa olevaa kuvaa, joka toimii oppaana tuhannen palasen yhteensopivuuteen – tutkijat käyttivät aivosolujen havaintojaan kehittääkseen kaavion, jonka he epäilevät edustavan hermosoluja vivahteiden selektiivisyyden takana. .

Sitten tutkijat tuottivat nämä piirit matemaattisina malleina simuloidakseen ja tutkiakseen piirin toimintaa ja ominaisuuksia.

“Matemaattiset mallit toimivat työkaluina, joiden avulla voimme paremmin ymmärtää jotain niin sotkuista ja monimutkaista kuin kaikki nämä aivosolut ja niiden keskinäiset yhteydet”, sanoi Matthias Christenson, PhD, toinen paperin kirjoittaja ja entinen Dr. Behnian laboratorio.

“Malleilla voimme työskennellä saadaksemme järkeä kaikesta tästä monimutkaisuudesta.” DR. Larry Abbott, William Bloorin teoreettisen neurotieteen professori, fysiologian ja solubiofysiikan professori ja päätutkija Zuckerman-instituutissa, osallistui myös kriittisesti mallinnustyöhön.

“Mallinnus ei ainoastaan ​​paljastanut, että nämä piirit voivat isännöidä värisävyn selektiivisyyteen vaadittavaa toimintaa, vaan se osoitti myös eräänlaista solujen välistä yhteyttä, joka tunnetaan nimellä toisto, jota ilman värisävyn selektiivisyyttä ei voi tapahtua.

” Neuraalipiirissä, jossa on toistoa, piirin lähdöt kiertävät takaisin sisääntuloiksi. Ja se ehdotti toista kokeilua”, sanoi Álvaro Sanz-Diez, PhD, tohtorintutkija Dr. Behnian laboratorio ja toinen ensimmäinen kirjoittaja Luonnon neurotiede paperi.

“Kun käytimme geneettistä tekniikkaa katkaisemaan osan tästä toistuvasta yhteydestä hedelmäkärpästen aivoissa, hermosolut, jotka aiemmin osoittivat sävyselektiivistä aktiivisuutta, menettivät tämän ominaisuuden”, sanoi Dr. Sanz-Diez. “Tämä vahvisti luottamustamme siihen, että olimme todellakin löytäneet aivopiirejä, jotka liittyvät värien havaitsemiseen.”

“Nyt tiedämme hieman enemmän siitä, kuinka aivojen johdotus antaa meille mahdollisuuden rakentaa havainnollistava väriesitys”, sanoi Dr. Behnia. “Toivon, että uudet löydöksemme voivat auttaa selittämään, kuinka aivot tuottavat kaikenlaisia ​​havaintoja, muun muassa väriä, ääntä ja makua.”

Tästä värin havaitsemisesta ja visuaalisen neurotieteen tutkimusuutisista

Tekijä: Ivan Amato
Lähde: Columbian yliopisto
Ottaa yhteyttä: Ivan Amato – Columbian yliopisto
Kuva: Kuva Neuroscience Newsille

Alkuperäinen tutkimus: Avoin pääsy.
Väriselektiivisyys toistuvista piireistä Drosophilassa” kirjoittaneet Rudy Behnia et al. Luonnon neurotiede


Abstrakti

Väriselektiivisyys toistuvista piireistä Drosophilassa

Värien havaitsemisessa esineistä heijastuneen valon aallonpituudet muunnetaan johdetuiksi kirkkauden, kylläisyyden ja sävyn määriksi.

Sävyyn selektiivisesti reagoivia neuroneja on raportoitu kädellisten aivokuoressa, mutta ei tiedetä, kuinka niiden kapea viritys väriavaruudessa syntyy ylävirran piirimekanismeista.

Raportoimme hermosolujen löydöstä vuonna Drosophila optinen keila, jossa on värisävyselektiivisiä ominaisuuksia, jotka mahdollistavat värinkäsittelyn piiritason analyysin.

Kokonaisuuden elektronimikroskopiatilavuuden analyysistämme Drosophila aivot, rakennamme konnekomiikan rajoittaman piirimallin, joka ottaa huomioon tämän vivahteen selektiivisyyden.

Mallimme ennustaa, että piirissä olevat toistuvat yhteydet ovat kriittisiä värisävyn selektiivisyyden tuottamiseksi.

Kokeet, joissa geenimanipulaatioita häiritään replikaatiota aikuisilla kärpäsillä, vahvistavat tämän ennusteen.

Tuloksemme paljastavat piiriperustan värisävyjen selektiivisyydelle värinäössä.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *