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    象鼻鱼用电信号“视物”

    分类栏目:生命科学

    本报讯 象鼻鱼依靠电流寻找食物并在浑浊的非洲河流中穿行。在近日刊登于《神经元》期刊的一篇论文中,美国哥伦比亚大学研究人员证明这种鱼能够准确地“看到”周围环境的“电子图像”,并过滤掉自身的电子干扰。

    哥伦比亚大学神经学家Nathaniel Sawtell说:“我们需要确定,预测自己的电信号能否帮助鱼类更好地检测环境。利用神经记录和行为实验,我们证明了这些被称为负像的画面确实能帮助象鼻鱼感知与猎物有关的外部信号。”

    作为一种电鱼,象鼻鱼有两个专门的系统感知周围环境:一个是能适应环境中所有生物的微小电子特征的被动系统;一个是发出短暂电脉冲的主动系统。这种鱼用这些电脉冲与其他电鱼交流,通过描绘“电子图像”辅助导航,从而感知周围环境。

    “这种鱼自身的电脉冲会导致大量的神经反应,从而干扰被动系统,我们的研究发现了神经连接的变化是如何产生负像画面来消除这种干扰的。”Sawtell说。

    虽然早期研究推测,象鼻鱼可能会产生这些负像画面,但没有证据直接表明它们具有重要功能。研究人员指出,当对这些鱼使用了一种干扰负像形成的药物后,象鼻鱼基本无法感知外部电信号,变“瞎”了。

    “这项工作的一个重要部分是整合实验和理论方法,从而理解神经回路。”Sawtell说,“基于此,我们试图从电鱼身上吸取经验,并将它们应用到相关系统中,包括哺乳动物的小脑和听觉系统。”

    据悉,负像画面是一种底片的效果,荧幕影像从黑白效果上亮暗关系与现实颠倒,从彩色效果上呈现与原物色彩的补色影像,有强烈的视觉异常感。

    (唐一尘)

    《中国科学报》 (2018-07-16 第2版 国际)