作者:群芳 来源:科学时报 发布时间:2009-7-2 8:24:48
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《当代生物学》:科学家给信鸽安上“黑匣子”
新装置能够记录信鸽飞行时的大脑活动

Neurologger2的重量只有两克,但却能够连续使用多日。(图片提供:Alexei Vyssotski)
 
信鸽利用地标指引自己安全返航。然而当这种鸟以65千米每小时的速度掠过天空时,它们如何追踪身下几百米处的那些熟悉的地点呢?科学家们正在尝试用一种新的装置来解答这一问题,而这种装置能够让他们在信鸽飞行时记录鸟类的大脑活动。
 
信鸽在严格意义上究竟是如何找到回家之路的一直是个未解之谜。一些研究推测,鸟类能够利用嗅觉、太阳的方向,或地球磁场来导航,科学家同时还知道,信鸽能够利用视觉地标。为了搞清信鸽的大脑如何处理这些视觉信号,瑞士苏黎世大学的Alexei Vyssotski和同事研制出了一种名为Neurologger2的装置,后者能够在跟踪鸟类路径的同时记录其飞越熟悉地点时的大脑活动。
 
Neurologger2的重量仅为两克,它使用一种脑电图来记录大脑活动。研究人员首先训练26只信鸽将一座阁楼当做自己的家。随后,他们在这些鸟类的大脑中植入微电极,并将其与Neurologger2相连。研究人员为这些信鸽配备了全球定位系统监视器,最后在距离阁楼10公里到30公里沿线的不同地点放飞了这些信鸽。研究人员在最近的《当代生物学》杂志网络版上报告了这一研究成果。
 
在这些信鸽飞回家后,研究人员取下相关装置,随后将鸟类大脑活动的记录与它们当时的位置进行了比较。Vyssotski发现,当信鸽沿着地标飞行时,例如一条熟悉的高速公路、它们大脑中的高频脑电波突然变得更加密集。研究人员同时注意到,与飞越一片没什么特色的水面相比,这些信鸽在飞过熟悉的地形时,高频脑电波会产生更多的峰值。Vyssotski推测,高频脑电波可能与鸟类识别已知的地点有关。
 
从事动物认知研究的美国达勒姆市新罕布什尔大学的Brett Gibson指出,这项研究提供了鸟类在飞行期间大脑内部的一个有趣景象。Gibson说:“尽管如此,我还是想知道这些大脑活动是否仅仅与导航有关,还是更广泛地涉及到事物的认知,以及到底是什么触发了这些活动。”而这正是Vyssotski的研究小组在接下来试图解释的问题。
 
从事鹦鹉研究的美国哈佛大学的心理学家Irene Pepperberg也十分热衷于这项新的技术。她说:“这是第一篇论文,表明我们能够利用一种实时系统来分析鸟类大脑的神经生物学特征。”Pepperberg表示:“鸟类大脑究竟是如何处理大量不同类型的感官信息的,这项技术真的能够告诉我们很多。”
 
而Neurologger2也并非仅仅适用于鸟类。Vyssotski如今正在同世界各地研究树懒、小鼠和海洋哺乳动物——例如海豚和海豹——的科学家进行合作。
 
(群芳 译自www.science.com,7月1日)
 
《科学时报》 (2009-7-2 A4 国际)
 
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