人的大腦怎么知道風(fēng)險數(shù)據(jù)信號？防御反應(yīng)存有“簡易對策”
本報記者 劉傳書 通訊員 刁雯蕙
在紛繁復(fù)雜的地理環(huán)境中，人的大腦怎樣“迅速”“簡約”“精確”地分辨克星數(shù)據(jù)信號，造成迅速且適合的防御反應(yīng)是種群得到存活與繁殖的關(guān)鍵前提條件。
8月12日，新聞記者從中科院深圳市優(yōu)秀技術(shù)性研究所獲知，該院王立平精英團(tuán)隊發(fā)覺動物人的大腦迅速防御力克星反映的“簡易”對策，有關(guān)成效發(fā)布于BMC Biology刊物。該科學(xué)研究表明了小鼠的人的大腦在解決視覺線索時存有一個用以檢驗(yàn)克星的“警戒范疇”，根據(jù)這類方法能夠迅速鑒別風(fēng)險數(shù)據(jù)信號，并引起防御反應(yīng)。助理研究員楊星、劉清晴和博士生鐘金玲為該畢業(yè)論文的相互第一作者，王立平研究者為通訊作者。
地理環(huán)境中彌漫著各種各樣繁雜的覺得線索，動物必須根據(jù)這種線索作出分辨。一方面，他們必須快速檢測到靠近的克星，并采用適當(dāng)?shù)姆烙€人行為，來保證本身的安全性；另一方面，他們不可以對非危險因素線索，例如飛過的蟲類作出過度反應(yīng)，以防白白的消耗精力并錯過得到 食材和直系親屬的機(jī)遇。它是動物在悠長的演變?nèi)^程中慢慢產(chǎn)生的本能反應(yīng)，對動物的存活和繁殖尤為重要。
“視覺線索是動物快速檢測風(fēng)險的重要環(huán)節(jié)，先前科學(xué)研究常見一個慢慢擴(kuò)張的黑影圓盤來仿真模擬捕食者的進(jìn)攻，并取得成功引起了小鼠的本能反應(yīng)防御反應(yīng)。這表明視覺系統(tǒng)軟件在分辨風(fēng)險數(shù)據(jù)信號時很有可能會忽視掉一些關(guān)鍵點(diǎn)，只根據(jù)一些重要視覺線索開展分辨?！睏钚潜砻鳌?/p>
那麼動物究竟根據(jù)什么視覺線索來分辨風(fēng)險性，又有什么線索是不用過多關(guān)心的呢？在研究過程中，科學(xué)研究精英團(tuán)隊開發(fā)設(shè)計了根據(jù)紅外觸摸屏的小動物個人行為全自動檢測系統(tǒng)。根據(jù)給小鼠設(shè)置視覺刺激性，紀(jì)錄小鼠在碰到視覺刺激性時的反映主要參數(shù)。
“大家的自動識別系統(tǒng)軟件能夠紀(jì)錄小鼠在設(shè)備內(nèi)的個人行為數(shù)據(jù)信息，比如小鼠尺寸、部位及其相匹配的時間，依據(jù)這種數(shù)據(jù)信息我們可以測算小鼠逃走的速率、僵直的時間、站起的頻次這些，數(shù)據(jù)的采集和事后的測算和統(tǒng)計分析都可以由程序流程進(jìn)行，可以說大家的系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)完成了小鼠個人行為數(shù)據(jù)收集和剖析的自動化技術(shù)?！睏钚潜砻?。
科學(xué)研究工作人員根據(jù)檢測系統(tǒng)給小鼠展現(xiàn)一系列以不一樣速率擴(kuò)張、具備不一樣尺寸的圓盤黑影，紀(jì)錄并量化分析了小鼠由這種視覺刺激性引起的個人行為反映，包含逃走、僵直和站起等。精英團(tuán)隊發(fā)覺，小鼠對圓盤黑影的尺寸轉(zhuǎn)變和擴(kuò)張速率的檢驗(yàn)存有一個“警戒范疇”，即尺寸處在10°至40°，擴(kuò)張速率在57°/s至320°/s這一范疇內(nèi)的圓盤黑影更非常容易引起明顯的逃走反映。
根據(jù)科學(xué)研究中發(fā)覺的“警戒范疇”，在進(jìn)一步的認(rèn)證中，科學(xué)研究精英團(tuán)隊依據(jù)動物尺寸和襲來速率，仿真模擬倉鸮、蜻蜓、蒼蠅等動物對小鼠的視覺刺激性。
精英團(tuán)隊發(fā)覺捕食鼠類的猛禽，如黑翅鳶、倉鸮等，他們在捕食全過程中的影象基礎(chǔ)合乎小鼠的“警戒范疇”，而低危險因素的視覺線索，如蒼蠅、蜻蜓等蟲類挨近的影象，則與“警戒范疇”不重疊或僅有非常少的重疊。從而推斷，“警戒范疇”意味著啟動進(jìn)攻的捕食者所具備的相互視覺特點(diǎn)。
歷經(jīng)系列產(chǎn)品試驗(yàn)后，精英團(tuán)隊得到小鼠檢驗(yàn)捕食者的對策：小鼠根據(jù)視覺線索是不是處在警戒范疇來作出反映，而不是為不一樣的克星“訂制”特殊的檢驗(yàn)體制，這一簡易的對策有利于小鼠迅速且精確地識別真實(shí)的風(fēng)險。該科學(xué)研究將有利于了解人的大腦解決風(fēng)險數(shù)據(jù)信號的神經(jīng)系統(tǒng)體制以及演變實(shí)際意義。
