发现果蝇视觉记忆细胞

玛纳斯眼镜

果蝇虽然个子很小，但却有个复杂的大脑，我国科学家使用基因技术，通过训练果蝇记忆不同的图片画面，首次发现了支持果蝇视觉记忆的神经细胞。该项成果已经发表在上周的《自然》杂志上。
这项试验是由中国科学院生物物理研究所刘力研究员领导的课题组与国外科学家合作共同完成的。
据介绍，果蝇同人类一样，能够通过识别和记忆学习“趋利避害”。刘力的研究组首先将果蝇固定在一个飞行模拟器当中，在这个模拟器内，果蝇可以自己选择飞向两种不同参数的图形。当果蝇飞向左边一种图形时，就会受到“惩罚”———仪器会使得其周围的环境升温，而飞向另一个图形的选择时则不会受到“惩罚”。通过这样的训练，即便在没有“惩罚”的情况下，果蝇也会选择飞向右边的图形。
果蝇为什么具有学习“趋利避害”的本领呢？刘力的研究组继续对果蝇的大脑进行了研究。根据已知的理论，果蝇的学习与记忆依赖于“腺苷酸环化酶”，而不同脑区中的“腺苷酸环化酶”可以控制不同类型的学习记忆。科学家利用基因操作的方法，让果蝇首先失去“腺苷酸环化酶”，然后在它的不同脑区内，有选择地恢复“腺苷酸环化酶”的功能，最后重新进行视觉记忆的试验。通过这种选择试验，科研人员终于第一次在果蝇大脑“扇形体”内发现了其进行视觉记忆所需要的神经细胞。
研究组首次发现了两组约20个神经细胞存在果蝇大脑中心区———“扇形体”内的两个窄层中，正是这些神经细胞参与了果蝇的视觉学习、记忆的过程。科研人员进一步发现，这两个窄层分别具有记忆图形的重心，以及记忆图形的朝向的功能。《自然》杂志在论文后对该项试验的设计和方法进行评价说，这项工作清晰地表明，通过遗传学手段，果蝇已经成为研究定位记忆方面最好的模型。