
啮齿动物是如何在漆黑的地铁隧道或其他黑暗环境中如此熟练地穿行的,尽管它们不能依靠视觉?
在一种新型运动模拟器的帮助下,以色列巴伊兰大学的研究人员发现,老鼠依靠气流在周围环境中导航。当他们移动时,相对于他们身体的空气流动提供了重要的信息,补充了他们的平衡感,以感知他们在空间中的运动。这也许可以解释它们在黑暗中敏捷地穿过管道和隧道,转弯,毫不费力地从一个地方移动到另一个地方,同时确切地知道自己要去哪里。
为了在世界上互动,人类和动物都必须始终感知自己在空间中的移动位置。如果没有这种至关重要的能力,我们几乎不可能正常工作,甚至站立不摔倒。为了完成这一壮举,大脑必须执行一系列任务,但它是如何做到的,在科学研究中仍是一个悬而未决的问题。
巴伊兰大学贡达(Goldschmied)多学科大脑研究中心的多感官处理实验室主任亚当·扎伊德尔教授、理学硕士学生Lior Polat和实验室经理兼博士后研究员Tamar Harpaz试图理解这一现象,并利用一对同步工业机械臂建立了运动模拟器,这是扎伊德尔实验室独有的一种系统。
在调查期间,啮齿动物经历了运动刺激,并被训练报告它们感知到的运动方向。研究表明,老鼠对微小的气流非常敏感,并利用这种感觉输入,结合它们的平衡感,来增强它们对运动的感知。这是第一次气流被确定为啮齿动物自我运动感知的关键线索。研究结果发表在8月29日的《当代生物学》杂志上。
Zaidel教授说:“新的运动模拟器建立在用于测试灵长类动物的范例之上,但在研究啮齿动物方面提供了互补和独特的优势。”“研究结果强调了气流在自我运动感知中的重要性,引发了关于这种线索对包括人类在内的其他物种的重要程度的进一步问题。”
Zaidel教授补充道:“空气就在我们身边,却常常被忽视。我们通常不会认为空气是感知空间中自我运动的重要线索。但是,考虑到这些发现,气流在感知和导航方面的作用可能比以前认为的更重要。”
这些发现标志着感觉知觉和大脑功能研究的重大进展。随着Zaidel教授和他的团队深入研究,他们希望能进一步了解大脑中执行这些功能的机制。
这项研究得到了以色列卓越研究中心和以色列科学基金会对Zaidel教授的资助。