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跳動的脈搏
會“計數”的青蛙神經元
【字體: 大 中 小 】 時間:2002年09月06日 來源:
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[生物通訊]盡管夏季里,青蛙的大合唱聽上去只是有節奏的雜音,但事實上每個青蛙的神經元都在破譯這些重要的信息。根據一項新研究,青蛙能夠計算一次鳴叫中爆發聲重復的次數,研究人員認為這個能力可以幫助青蛙分清敵友。這篇發表在9月3日期《自然神經科學》網絡版上的新研究,也有助于揭示人類是如何理解語言的。
許多青蛙品種中,雄性都是用點綴有規律的停頓的短促聲音進行交流的,例如"rih"和 "bit"聲響之間出現的短暫沉默。停頓的長度意味深長;例如雄太平洋樹蛙就是用一種緩慢的叫聲來威脅其它雄蛙,用快速震顫的叫聲來吸引雌蛙的。幾年前,研究人員發現,樹蛙中的個體神經元可以放電以對模仿的不同停頓長度的青蛙叫聲做出反應。在當前這篇研究中,來自鹽湖城猶他大學的神經行為學家Gary Rose和他的同事試圖查明神經元注意的究竟是青蛙鳴叫聲中的哪些部分。
研究小組向雄樹蛙發出計算機產生的青蛙叫聲,并記錄樹蛙大腦處理聲音區域的神經元產生的電脈沖。他們發現,每個神經元都被“調諧”至其最佳的電脈沖數:4到12個不等。但神經元計算的是一段規定時間的平均電脈沖數,還是只是計算叫聲的“拍子”?當研究人員改變聲音之間停頓的長度時,樹蛙的神經元只有在停頓時間恒定時才放電。這表明神經元計算的是發音之間的停頓。另外,如果研究人員改變第8和第9次脈動之間的停頓長度時,一個正常情況下在9次脈沖后才放電的神經元就不會放電。這個神經元需要重新重復9次的脈動才能放電,這表明它已被重新設置為零了。
“非常巧妙!泵芴K里大學從事聲音交流研究的研究人員Carl Gerhardt稱贊道。雖然給人的印象深刻,但他更想看看雌蛙是否也是優先對恒定間隔的鳴叫做出反應!斑@對于核實計數神經元在青蛙的相互識別中起著一定作用十分重要!彼f。同樣,研究結果還暗示人類大腦在聲音識別過程中也存在一個檢測暫時性規律聲音的機制。人類不像青蛙那樣鳴叫,但“我們確實也能從喉嚨中發出一點爆發聲!盙erhardt說。
生物通摘譯自SCIENCE NOW