一项新的研究表明,埃及果蝠的大脑是如何高度专一地进行回声定位和飞行的,大脑皮层的运动区专门负责产生声呐和控制翅膀。加州大学戴维斯分校和加州大学伯克利分校的研究人员在5月25日的《当代生物学》上发表了这项研究。
真的常想你加州大学戴维斯神经科学中心Leah Krubitzer教授的实验室研究了进化如何在各种哺乳动物中产生大脑组织的变化,包括负鼠、树鼩、啮齿动物和灵长类动物。这种比较神经生物学的方法显示了进化和发育如何影响大脑组织。
Krubitzer实验室的博士后研防辐服品牌究员、第一作者Andrew Halley说,尽管蝙蝠代表了所有现存哺乳动物物种的四分之一,但这是首次绘制出所有蝙蝠的完整运动皮层。
研究人员使用电极刺激麻醉蝙蝠运动皮层的不同区域,以确定刺激产生的肌肉和肢体运动。虽然运动皮层组织的经典理论假设单个肌肉代表在运动皮层,但新的研究汽车涂料发现了复杂运动横跨不同身体区域的证据。
Krubitzer说:“我们发现大脑区域代表的是肌肉的共同协同作用,而不是单个肌肉。”
埃及果蝠(Rousettus aegyptiacus)在蝙蝠中很不寻常,因为它是用舌头而不是喉头来进行回声定位的(后者是大多数回声蝙蝠使用的方法)。众所周知,埃及果蝠对它们的舌头有精确的运动控制,只需在嘴里操纵舌头,就能将声纳光束对准不同的方向,而不需要移动头部。
相应地,动物的运动皮层有一个异常大的区域来代表舌头的运动,哈雷说。超过40%的受刺激的感觉和运动皮层产生了舌头的运动,这远远超过了其他已被研究的物种,如灵长类和啮齿动物。
这项研究是Krubitzer实验室一个更大的比较项目的一部分,该项目表明,大脑的运动区域是根据他们身体和行为的不同而组织起来的。Krubitzer说:“如果你观察一只恒河猴,你会发现它大脑皮层中有很大一部分用于抓握。”同样的,在人类中,手也被大量地描绘出来。
卡通蛋糕图片协调的前肢和后肢用于飞行
蝙蝠的翅膀是由薄办公家私膜组成的,它从前肢的“手指”延伸到后肢和尾巴。任何这些身体部位的运动都会影响机翼的形状,并改变飞行路径。研究人员发现,只有少数运动皮层区域只代表前肢的运动。相反,绝大多数皮质代表了肩部和后肢的协同运动。这反映了这些蝙蝠飞行时,翅膀运动的动力来自肩部合肥家装公司哪家比较好肌肉,而飞行所需的微调则来自肩部和后肢肌肉的协调运动。
虽然前肢的运动通常与后肢的运动同时进行,但大脑皮层的其他区域确实只产生后肢肌肉的运动。这些可能与蝙蝠的运动行为有关,它们用后肢抓住树枝在树上“行走”。
Krubitzer说,观察各种哺乳动物的大脑组织可以帮助我们更好地了解我们自己的大脑。
她说:“当我们可以跨物种研究时,这就成为了推断人类状况的一种非常有力的方法。”
这项研究的其他合著者有:加州大学戴维斯分校的玛丽·鲍德温、麦肯齐·英格伦和卡洛斯·皮内达;加拿大西蒙弗雷泽大学的迪伦·库克;Tobias Schmid和Michael Yartsev,加州大学伯克利分校。
睡眠抽搐促进大鼠运动皮层的发育
更多信息:
Andrew C. Halley等人,蝙蝠运动皮质和与飞行和回声定位相关的行为特化的共同进化, 当代生物学(2022)。DOI: 10.10北京现代4s店16 / j.cub.2022.04.094
石家庄足疗店引用:一项新研究揭示了蝙蝠的大脑是如何组织回声定位和飞行的(2022,5月25日),检索于2022年5月25日https://phys.org/news/2022-05-reveals-br美元素假发旗舰店ains-echolocation-flight.html
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