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研究發現果蠅可以在不移動頭部的情況下移動眼睛內部的視網膜

研究發現果蠅可以在不移動頭部的情況下移動眼睛內部的視網膜

2022-10-29 Comments 0 Comment

據New Atlas報導,果蠅與我們有許多不同之處,包括它們的眼睛不能相對於頭部其他部位移動。然而,這並不是一個問題,因為新的研究表明,它們已經進化出一種不同的策略來在不移動頭部的情況下調整視力——它們移動眼睛內部的視網膜。

RetinalMuscle_WithMotorNeuron-copy.jpg

果蠅實際上並不是已知的第一個利用視網膜移動策略的動物。蜘蛛已經被觀察到這樣做,這使得洛克菲勒大學的Lisa Fenk和Gaby Maimon副教授對果蠅產生了懷疑。Fenk博士當時是Maimon實驗室的博士後學者,現在是德國馬克斯-普朗克生物智能研究所的小組負責人。

利用一種與肌肉纖維結合的熒光分子,科學家們最初發現果蠅確實有兩塊肌肉附著在它們的視網膜上–這些肌肉使視網膜可以前後和上下移動。隨後,當果蠅被放置在一個全景LED屏幕前,其頭部被固定住時,人們發現它們會移動其視網膜以跟隨屏幕上顯示的移動圖案。

然而,眼球運動並不只是用來跟隨動作。當我們在觀看靜止的物體時,我們的眼睛仍然會做出微小的不自主運動,即微動。這些動作使我們的視覺神經元無法適應視覺刺激,所以我們的眼睛一直看到我們正在看的東西。否則,我們對物體的感知圖像將開始消退,直到我們有意識地努力移動我們的眼睛。

當果蠅被呈現在靜止的場景中時,它們的視網膜也同樣做出了微小的微鬆弛運動。人們相信,除了微動在人類和其他動物中的作用外,果蠅的視網膜運動也可能有助於提高它們的視覺分辨率–我們每隻眼睛大約有1.5億個光感受器神經元,而果蠅只有大約6000個。

此外,昆蟲的可移動視網膜可能允許它們做一些我們無法做到的事情。

當果蠅被關在一個類似於跑步機的儀器上,在行走的表面上有小的間隙,它們的視網膜在穿越間隙的瞬間以交叉眼的方式向對方移動–它們很容易做到這一點。當對那些被設計成具有較慢移動的視網膜的果蠅進行同樣的測試時,這些昆蟲在穿越縫隙時有更多的困難。這表明,通過一起掃視它們的視網膜,果蠅能夠判斷它們正在接近的縫隙的距離。

Fenk說:“果蠅移動它們的視網膜是超級有趣的,因為它表明可能有一整套尚未被發現的其他特徵,視覺系統用來幫助收集和處理信息。”科學家們認為,他們的發現甚至可能使人們更好地了解眼球運動受損的人類認知障礙,如自閉症和精神分裂症。

有關這項研究的論文最近發表在《自然》雜誌上。

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