加州理工学院的研究人员已经创建了一个基因工具包,专门用于玩弄Clytia半球水母,这种水母在完全成熟时直径约为1厘米。研究结果已由加州理工学院新闻博客并发表在《细胞》杂志上。当使用这个工具组刺激这些微生物的神经元时,它们的基因使它们发出荧光。由于水母是透明的,研究人员可以观察到水母神经元活动的自然发光。换句话说,研究人员可以在水母进食、游泳、躲避捕食者等过程中读取它的思想,以弄清楚这种动物相对初级的大脑是如何协调其行为的。
这项实验是在半海水母身上进行的,这种水母完全发育时直径约为1厘米。这种水母经过基因改造,当神经元受到刺激时,它们都会被激活。然后,他们能够观察这种半透明生物有机运作时的神经活动。
由于水母的大脑活动在实验室中是一个极端的异常值,研究人员对研究它很感兴趣。蠕虫、苍蝇、鱼和老鼠是使用最广泛的,因为它们都有基因上的联系。
与人脑不同,水母的大脑分散在整个身体中,身体的每个部分都独立运作。即使通过手术切除了动物身体的其余部分,水母的嘴也可以继续“进食”。研究人员对这种分散的神经系统如何协调和编排行为感到困惑。他们首先观察水母进食时的大脑活动。
当捕捉到一只盐水虾时,水母会折叠身体,将触手带到嘴里,同时将嘴向触手弯曲,这就提出了一个问题,它是如何用一个无结构的径向对称的大脑做到这一点的。
研究人员计划将水母作为进一步研究神经科学的平台,包括确定神经系统内部的模块化程度以及这些模块如何相互作用。这项研究的目的不仅是更好地了解水母的大脑,而且还将它们作为研究更复杂系统机制的跳板。水母的大脑包含大约5600个神经元,使其成为一个相对简单的生物。