研究发现，苍蝇和人类感知运动的方式相同

(bob游戏医学快讯)-任何试图拍苍蝇的人都知道他们可以迅速发现-并避开-接近的苍蝇拍。斯坦福大学科学家团队的新研究可能会解释其中的原因:苍蝇和人类在感知运动方面有共同的计算策略。

斯坦福大学神经生物学副教授、该研究的作者之一托马斯·克兰丁宁(Thomas Clandinin)说:“真正让我兴奋的是，没有人会料到两种进化上如此不同的动物之间有如此深的相似之处。”该研究于本月发表在该杂志上自然神经科学。

苍蝇和人类的最后一个共同祖先生活在5亿多年前，当时地球看起来非常不同。尽管如此，自然环境中的重复模式导致两种生物的祖先进化出了相似的感知运动的策略。

这个模型很可能演化了两次——一次是在一年中人类这篇论文的主要作者、神经生物学家达蒙·克拉克(Damon Clark)说，这是因为苍蝇和人类在进化树上相差甚远。尽管人类的大脑和苍蝇的大脑有很大的不同，但他们分析说运动以类似的方式。克拉克现在是耶鲁大学的教授，他在斯坦福大学从事这个项目时，曾是克兰丁宁团队的斯坦福博士后研究员。

科学家们对眼睛如何感知光线有相当多的了解。然而，他们并不完全理解大脑是如何将一系列化学信号转化为图像的。研究小组检查了苍蝇和人类的运动感知，以了解更多关于视觉系统和大脑解决问题的策略。

“最大的问题其实是‘大脑是如何进化的’，”论文作者之一、斯坦福大学心理学教授安东尼·诺尔西亚(Anthony Norcia)说。

克拉克说，这项研究表明，可能有一种最佳方式来观察具有相同基本属性的自然运动物体。团队成员说，通过统计建模这些特性，理论神经科学家詹姆斯·菲茨杰拉德(James Fitzgerald)，也是这篇论文的主要作者，能够开发出一个框架来测试这些理论。菲茨杰拉德之前是斯坦福大学的研究生，现在是哈佛大学的博士后。

人和苍蝇都能辨别关于运动物体的三种信息:速度、运动方向和亮度。诺尔西亚说，以前的模型有缺陷，因为它们忽略了亮度的信息。

研究小组在人类和苍蝇身上测试了他们的理论。在诺尔西亚的实验室里，志愿者观看视频，同时研究人员监测他们的头皮脑电图信号。他们还根据视频回答了关于运动感知的问题。

但为了测试苍蝇，研究人员不能只问它们图像移动的方向。相反，克拉克说，他们利用了苍蝇的一个已知特征:苍蝇会朝着运动的方向转弯。克拉克把苍蝇拴在棍子上，让它们在小型球形跑步机上，然后在监控它们运动的同时播放视频。

诺尔西亚说，该项目的实现得益于斯坦福大学常见的跨学科团队合作。克拉克在心理学系做了一次非正式的演讲，引起了诺恰和该研究的第三位主要作者、前斯坦福大学博士后研究员贾斯汀·阿莱斯(Justin Ales)的兴趣，阿莱斯现在是苏格兰圣安德鲁斯大学的讲师。

菲茨杰拉德说，他之所以选择研究苍蝇的运动，是因为有可能查明其中涉及的神经网络。“最终的希望是找到一个如何做到的例子苍蝇如果能解决这个特殊的问题，它就能让我们更深入地了解大脑是如何更普遍地解决问题的，”菲茨杰拉德说。