西北大學(xué)的工程師開(kāi)發(fā)了第一個(gè)完整的 3D (3D) 動(dòng)態(tài)模擬大鼠完整的胡須系統(tǒng)，提供了對(duì)大鼠如何獲取觸覺(jué)信息的罕見(jiàn)、真實(shí)的洞察。
這款名為 WHISKiT 的新模型包含 60 根獨(dú)立的胡須，每根胡須在解剖學(xué)、空間和幾何上都是正確的。該技術(shù)可以幫助研究人員預(yù)測(cè)胡須如何激活不同的感覺(jué)細(xì)胞以影響哪些信號(hào)被發(fā)送到大腦，并為人類觸覺(jué)的神秘本質(zhì)提供新的見(jiàn)解。
該研究上周發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
只需刷一下胡須，老鼠就可以從它們的環(huán)境中提取詳細(xì)信息，包括物體的距離、方向、形狀和紋理。這種敏銳的能力使老鼠的感覺(jué)系統(tǒng)非常適合研究力學(xué)(移動(dòng)的胡須)和感覺(jué)輸入(發(fā)送到大腦的觸摸信號(hào))之間的關(guān)系。
但是，雖然大鼠胡須系統(tǒng)是感覺(jué)神經(jīng)科學(xué)中廣泛使用的簡(jiǎn)化模型系統(tǒng)，但研究動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)在其移動(dòng)與自然環(huán)境相互作用時(shí)具有挑戰(zhàn)性。
該研究的資深作者、西北大學(xué)的 Mitra Hartmann 說(shuō)：“我們無(wú)法使用當(dāng)前技術(shù)測(cè)量真正老鼠胡須底部的信號(hào)，因?yàn)橐坏┣度雮鞲衅?，它就?huì)干擾信號(hào)本身。”“我們能夠真正捕捉到一只老鼠在自然條件下主動(dòng)感知其環(huán)境的唯一方法是模擬它。”
憑借克服這些挑戰(zhàn)的潛力，模擬已成為神經(jīng)科學(xué)越來(lái)越重要的組成部分。通過(guò)開(kāi)發(fā) WHISKiT，研究作者現(xiàn)在擁有了第一個(gè)完整的移動(dòng)感覺(jué)系統(tǒng)觸覺(jué)輸入模型，該模型顯示了大鼠如何主動(dòng)“攪拌”和被動(dòng)感知其復(fù)雜的 3D 環(huán)境。
該論文的第一作者 Nadina Zweifel 說(shuō)：“因?yàn)闆](méi)有一個(gè)單獨(dú)的胡須是孤立的，WHISKiT 對(duì)于理解大腦如何處理傳入的觸覺(jué)信息至關(guān)重要。”“它相當(dāng)于一個(gè)觸覺(jué)‘相機(jī)’，可以捕捉動(dòng)物在使用胡須與環(huán)境互動(dòng)時(shí)可能獲得的機(jī)械信號(hào)。這樣，我們相信我們的工具大大拓寬了計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究的可能性范圍。未來(lái)。”
標(biāo)簽： 大鼠
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