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作者:Christopher Fang-Yen 来源:《自然—方法学》 发布时间:2011-1-19 17:05:26
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研究宣布实现用光控制蠕虫意识

研究人员用激光系统(左)刺激线虫的神经细胞来操控其行为(图片来源:美国《app手机版》网站)
 
app家们创造了完全受他们控制的蠕虫“小机器人”。
 
他们使用的是激光点。他们可以用它来让蠕虫左转、停止或是产卵。研究人员将他们的研究成果发表在1月16日的《自然—方法学》网络版上。
 
不过,这个叫做CoLBeRT(实时移动与行为控制)的系统并不只是创造一个没有思维的僵尸蠕虫。它让app家们能够逐个细胞地分解复杂的行为。
 
未参与该研究的多伦多大学生物学家威廉·刘说:“这个系统确实很不同寻常。它在理解行为方面取得了重要的进展。”
 
透明而微小的线虫特别容易受到用光线进行的意识控制。这种虫子还有一个好处,那就是研究人员知道其所有302个神经细胞的准确位置。但在此之前,没有什么好的办法来对每个细胞进行研究,尤其是对一个蠕动的动物体内的细胞。
 
该研究的共同作者、哈佛大学的安德鲁·莱费尔说:“这个工具让我们能够进入其内部,在动物移动的过程中拨弄和刺激其神经细胞。”
 
该系统基于新兴的光遗传学领域,在该领域中,光被用来开启或关闭细胞。莱费尔和他的同事将光敏分子植入蠕虫体内特定的细胞群中。
 
随后,该研究小组开发的一个计算机程序在显微镜中定位目标细胞。一旦找到该细胞,程序就引导激光,让一小束光击中细胞。
 
莱费尔说:“我们用光照射神经细胞的时候,我们只对那一个神经细胞进行撞击,不碰到其他任何东西。”
 
找到细胞并用光撞击目标的整个过程约需要20毫秒。随着蠕虫位置的改变,其信息反馈给计算机程序,激光会进行调整。如果蠕虫爬得太远,装有马达的显微镜载台会将它拉回来。
 
威廉·刘说,这种新方法最大的一个好处就是它能用于移动的动物。“这些虫子不是用什么东西固定起来的———它们自由移动。能让你看到这种真正不受约束的有机体的系统并不多。”
 
由位于亚特兰大的佐治亚技术学院的杰弗里·斯特曼领导的另一组app家则宣布了一项类似的对蠕虫进行意识控制的技术,同样发表在1月16日的《自然—方法学》网络版上。
 
威廉·刘说,两种方法是类似的, CoLBeRT法似乎更快一些,但如果蠕虫爬行缓慢,那么斯特曼小组使用的办法可能在激光瞄准方面更加精确。“两篇论文对于从整体上理解行为是否都有帮助?的确如此。”(来源:新华国际 劳拉·桑德斯)
 
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