據(jù)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站11日報道，美國哥倫比亞大學(xué)科學(xué)家拍攝到活動中水螅的全身神經(jīng)系統(tǒng)，首次記錄了活體生物所有神經(jīng)元的活動圖譜。這一發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上的突破性研究，將幫助科學(xué)家認(rèn)識簡單動物如何通過神經(jīng)活性控制自身各種行為，進而推廣到人類，為研究人腦甚至人類全身神經(jīng)系統(tǒng)提供重要方法。

　　水螅是與水母一樣全身透明的小型動物，擁有最原始的神經(jīng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，只含幾千種神經(jīng)細(xì)胞。這些細(xì)胞遍布全身，從而構(gòu)建出網(wǎng)狀神經(jīng)系統(tǒng)。

　　不過，科學(xué)家至今仍沒弄清楚，這些神經(jīng)細(xì)胞間的相互作用對水螅屈伸前進和翻身等獨特行為方式有何影響。

　　在最新研究中，哥倫比亞大學(xué)拉斐爾·尤斯特和同事對水螅進行了基因修飾，使其神經(jīng)細(xì)胞能在高鈣環(huán)境下發(fā)光。根據(jù)鈣離子濃度升高后水螅神經(jīng)細(xì)胞發(fā)出的光信號，他們獲得了神經(jīng)電路活性與水螅行為方式之間的關(guān)聯(lián)。

　　比如，他們觀察到，當(dāng)水螅為躲避獵食者而全身縮成球時，一種神經(jīng)電路被激活；當(dāng)水螅尋找食物時，另一種神經(jīng)電路被激活，以幫助其通過感光找到目標(biāo)；當(dāng)水螅進食時，一種神經(jīng)電路會激活其體內(nèi)類似胃部的空腔進行消化。

　　研究團隊在觀察多個神經(jīng)電路后發(fā)現(xiàn)，水螅每個神經(jīng)細(xì)胞只參與一種神經(jīng)電路，證明其每個行為對應(yīng)一種特有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，與人類每種神經(jīng)元交叉參與多個神經(jīng)活動的復(fù)雜系統(tǒng)完全不同。

　　但尤斯特表示：“新研究向破譯神經(jīng)密碼邁出了重要的一步。只有洞察了水螅這類動物最簡單‘大腦’的秘密，我們才能進一步研究更復(fù)雜的大腦，破譯神經(jīng)活動與行為方式之間錯綜復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。”

　　總編輯圈點

　　尤斯特曾在2012年參與發(fā)起了“人腦活性圖譜項目”，號召神經(jīng)科學(xué)家們合作，破譯人腦每個神經(jīng)元的活動方式，該項目后來成為2013年奧巴馬政府計劃斥資數(shù)十億美元“腦計劃”的核心內(nèi)容。繪制神經(jīng)元活動圖譜是第一步，也是最關(guān)鍵的一步。

　　科學(xué)家選擇從簡單生命到高級生命的進階路徑，是符合科研規(guī)律的明智之舉。或許某一天，在完成“××神經(jīng)電路可能是人類××神經(jīng)系統(tǒng)的映射”這類填空題時，很容易做出答案的新一代神經(jīng)科學(xué)家，要感謝曾經(jīng)對此作出貢獻的小小水螅。（聶翠蓉）

(責(zé)編：賀迎春、熊旭)