科学家们说,果蝇和蚊子是大多数人怀疑的“脑海”

科学家们说,果蝇和蚊子是大多数人怀疑的“脑海”
(左)果蝇的整个大脑。(右)果蝇脑组织神经元核。资料来源:约翰霍普金斯医学院Joshua Raji和Christopher Potter。

在研究中,当Covid-19缺陷的其他研究项目时,Johns Hopkins Medicine的科学家在果蝇和三种蚊虫中均衡的脑细胞,揭示了一个人在科学世界之外的许多人惊喜。

昆虫的小大脑,平均有大约20万个神经元和其他,他们说。相比之下,一个有860亿个神经元,而啮齿动物的大脑有大约120亿个。这个数字可能代表执行bug复杂行为所需的数字的“下限”。

约翰·霍普金斯大学医学院神经科学副教授克里斯托弗·波特博士说:“尽管这些大脑(与哺乳动物的大脑相比)很简单,但它们可以进行很多处理,甚至比超级计算机还要多。”“它们使昆虫能够导航,寻找食物,同时执行其他复杂的任务,我们的研究为有多少大脑细胞聚集在一起进行这些行为的问题提供了答案,”波特补充说。

研究结果于5月14日发表普罗斯一体

那些研究昆虫行为的人波特博士说,长期以来,他一直怀疑这些昆虫一定有数十万的脑细胞,但是当他和博士后同事约书亚·拉吉博士追踪一系列引用计数的科学论文时,他们没有找到证据。

在回应中,他们报告,他们开始使用称为各向同性分馏器的相对简单的计数方法来查找证据,该方法是病理学家熟悉的技术,当它们在组织中任何类型的细胞的数量时。

首先,Raji用一个塑料杵分解了所有昆虫的大脑组织。然后,他用移液管将组织分开,通过缓冲溶液将细胞均匀分布。

了解溶液的精确总体积,然后它们可以在溶液的一小部分内计算细胞,并将其扩展到算起并估计整个解决方案中的细胞总数。

为了实际计数,少量的溶液在显微镜载玻片上铺展并放置在小网格上。通过艰苦的精确度,Raji将每个幻灯片上的细胞计数,一个接一个地。

研究人员得出结论,脑细胞的总和是199,380加仑或减去3,400的水果蝇果蝇马铃薯。对于三种蚊子,研究人员发现了217,910加仑或减去了alegypti的6,180;223,020加或减去4,650英寸的托利孔;在Culex Quinquefascastus中,225,911加仑或减去7,220。

Raji和Potter发现每个物种中的脑细胞主要是神经元 - 约90%。他们说,其余的是叫峡谷的支持性细胞。

波特表示,研究人员已经确定了数量只有少数种类的昆虫,包括黄蜂和蚂蚁。他说:“将这种方法应用于像蜜蜂这样的群居昆虫,看看蜂王和雄蜂之间是否有区别,这将是很有趣的。”

波特还指出,计数技术是一个简单的技术,大多数研究人员可以执行,这是一个机会,任何研究人员执行计数和贡献他们的科学文献。

Raji指出,当COVID-19的限制导致他的主要研究项目暂停时,他做了这项研究的大部分工作作为副业。

波特说,这项技术最具挑战性的部分是对一个这小于铅笔的尖端。“这需要一个非常稳定的手和善意,”他说。


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更多信息:Joshua I. Raji等,果蝇和蚊子大脑中的神经元数量,普罗斯一体(2021)。DOI: 10.1371 / journal.pone.0250381
引用:果蝇和蚊子比大多数人想象的“更聪明”,科学家说
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