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「股票配资世界」王立平研究员为通讯作者

在复杂多变:自然环境中,大脑如何“快速”“简洁”“精准”地判断天敌信号,产生快速且合适:防御反应是物种得以生存与繁衍:重要前提。

8月12日,笔者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院王立平团队发现动物大脑快速防御天敌反应:“简单”策略,相关成果发表于BMC Biology期刊。该研究揭示了小鼠:大脑在处理视觉线索时存在一个用于检测天敌:“警戒范围”,通过这种方式可以快速识别危险信号,并诱发防御反应。助理研究员杨星、刘清晴和博士生钟金玲为该论文:共同第一笔者,王立平研究员为通讯笔者。

自然环境中充斥着各种复杂:感觉线索,动物需要基于这些线索做出判断。一方面,它们需要快速检测到逼近:天敌,并采取恰当:防御行为,来确保自身:安全;另一方面,它们不能对非危险性线索,比如飞过:昆虫做出过度反应,以免白白耗费体力并错失获得食物和配偶:机会。这是动物在漫长:进化过程中逐渐形成:本能,对动物:生存和繁衍至关重要。

“视觉线索是动物快速检测危险:重要依据,此前研究常用一个逐渐扩大:阴影圆盘来模仿捕食者:攻击,并成功诱发了小鼠:本能防御反应。这说明视觉系统在判断危险信号时可能会忽略掉一些细节,只基于某些关键视觉线索进行判断。”杨星表示。

那么动物到底基于哪些视觉线索来判断风险,又有哪些线索是不需要过多关注:呢?在研究过程中,研究团队开发了基于红外触摸屏:小动物行为自动监测系统。通过给小鼠设定视觉刺激,记录小鼠在遇到视觉刺激时:反应参数。

“我们:自动检测系统可以记录小鼠在装置内:行为数据,例如小鼠大小、位置以及对应:时间,根据这些数据我们可以计算小鼠逃跑:速度、僵直:时间、站立:次数等等,数据:采集和后续:计算和统计都可由程序完成,可以说我们:系统基本实现了小鼠行为数据采集和分析:自动化。”杨星表示。

研究人员通过监测系统给小鼠呈现一系列以不同速度扩大、具有不同大小:圆盘阴影,记录并量化分析了小鼠由这些视觉刺激引发:行为反应,包括逃跑、僵直和站立等。团队发现,小鼠对圆盘阴影:大小变化和扩大速度:检测存在一个“警戒范围”,即大小处于10°至40°,扩大速度在57°/s至320°/s这个范围内:圆盘阴影更容易引发强烈:逃跑反应。

基于研究中发现:“警戒范围”,在进一步:验证中,研究团队根据动物大小和来袭速度,模仿仓鸮、蜻蜓、苍蝇等动物对小鼠:视觉刺激。

团队发现捕食鼠类:猛禽,如黑翅鸢、仓鸮等,它们在捕食过程中:影像基本符合小鼠:“警戒范围”,而低危险性:视觉线索,如苍蝇、蜻蜓等昆虫靠近:影像,则与“警戒范围”不重合或只有很少:重合。由此推测,“警戒范围”代表发动攻击:捕食者所具有:共同视觉特征。

经过系列实验后,团队得出小鼠检测捕食者:策略的小鼠基于视觉线索是否处于警戒范围来做出反应,而不是为不同:天敌“定制”特定:检测机制,这个简单:策略有助于小鼠快速且精准地辨识真正:危险。该研究将有助于理解大脑处理危险信号:神经机制及其进化意义。

在复杂多变:自然环境中,大脑如何“快速”“简洁”“精准”地判断天敌信号,产生快速且合适:防御反应是物种得以生存与繁衍:重要前提。

8月12日,笔者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院王立平团队发现动物大脑快速防御天敌反应:“简单”策略,相关成果发表于BMC Biology期刊。该研究揭示了小鼠:大脑在处理视觉线索时存在一个用于检测天敌:“警戒范围”,通过这种方式可以快速识别危险信号,并诱发防御反应。助理研究员杨星、刘清晴和博士生钟金玲为该论文:共同第一笔者,王立平研究员为通讯笔者。

自然环境中充斥着各种复杂:感觉线索,动物需要基于这些线索做出判断。一方面,它们需要快速检测到逼近:天敌,并采取恰当:防御行为,来确保自身:安全;另一方面,它们不能对非危险性线索,比如飞过:昆虫做出过度反应,以免白白耗费体力并错失获得食物和配偶:机会。这是动物在漫长:进化过程中逐渐形成:本能,对动物:生存和繁衍至关重要。

“视觉线索是动物快速检测危险:重要依据,此前研究常用一个逐渐扩大:阴影圆盘来模仿捕食者:攻击,并成功诱发了小鼠:本能防御反应。这说明视觉系统在判断危险信号时可能会忽略掉一些细节,只基于某些关键视觉线索进行判断。”杨星表示。

那么动物到底基于哪些视觉线索来判断风险,又有哪些线索是不需要过多关注:呢?在研究过程中,研究团队开发了基于红外触摸屏:小动物行为自动监测系统。通过给小鼠设定视觉刺激,记录小鼠在遇到视觉刺激时:反应参数。

“我们:自动检测系统可以记录小鼠在装置内:行为数据,例如小鼠大小、位置以及对应:时间,根据这些数据我们可以计算小鼠逃跑:速度、僵直:时间、站立:次数等等,数据:采集和后续:计算和统计都可由程序完成,可以说我们:系统基本实现了小鼠行为数据采集和分析:自动化。”杨星表示。

研究人员通过监测系统给小鼠呈现一系列以不同速度扩大、具有不同大小:圆盘阴影,记录并量化分析了小鼠由这些视觉刺激引发:行为反应,包括逃跑、僵直和站立等。团队发现,小鼠对圆盘阴影:大小变化和扩大速度:检测存在一个“警戒范围”,即大小处于10°至40°,扩大速度在57°/s至320°/s这个范围内:圆盘阴影更容易引发强烈:逃跑反应。

基于研究中发现:“警戒范围”,在进一步:验证中,研究团队根据动物大小和来袭速度,模仿仓鸮、蜻蜓、苍蝇等动物对小鼠:视觉刺激。

团队发现捕食鼠类:猛禽,如黑翅鸢、仓鸮等,它们在捕食过程中:影像基本符合小鼠:“警戒范围”,而低危险性:视觉线索,如苍蝇、蜻蜓等昆虫靠近:影像,则与“警戒范围”不重合或只有很少:重合。由此推测,“警戒范围”代表发动攻击:捕食者所具有:共同视觉特征。

经过系列实验后,团队得出小鼠检测捕食者:策略的小鼠基于视觉线索是否处于警戒范围来做出反应,而不是为不同:天敌“定制”特定:检测机制,这个简单:策略有助于小鼠快速且精准地辨识真正:危险。该研究将有助于理解大脑处理危险信号:神经机制及其进化意义。

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