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清大發現 果蠅腦神經有平行傳遞機制

果蠅腦受基因調控的方式與人類相似,神經細胞卻只有10萬顆,因此成為腦科學研究的重要模式生物。清華大學研究團隊利用新穎技術實驗發現,果蠅腦中多個神經迴路對單一的感官訊息有平行處理能力,依此推斷人腦也可能有同樣功能,這項研究成果已登上「Science」期刊。

人腦有近千億顆神經細胞,運作複雜;小小的果蠅腦雖只有10萬顆神經細胞,但受基因調控的方式與人類相似,因此成為腦科學研究的重要模式生物。

清華大學腦科學研究中心主任江安世研究果蠅腦神經多年,在國科會的經費支持下,帶領研究團隊利用「果蠅全腦神經網路圖譜」預測及操控特定神經迴路的訊號傳遞,發現嗅覺神經訊號在神經網路中會呈現平行傳輸及轉軌機制,推論人腦也可能有類似機制。

由於果蠅在恐懼時會產生高濃度二氧化碳,周遭其他果蠅聞到後就會逃跑,研究團隊便利用不同濃度的二氧化碳實驗,發現同時有特定3條神經迴路會傳遞此訊息到腦部,打破過去的認知。江安世說:『(原音)這3條路徑在低濃度味道時是走第1條路徑;在高濃度味道時卻是走第2條;第3條路徑更好玩,它是在高濃度時抑制第1條路徑,低濃度只有第1條路有反應。高濃度時3條都有反應,第3條抑制第1條,讓第2條往前產生不同的行為。』

江安世說,在果蠅腦中找到的這種特定軌道、平行運行來傳輸資訊的方式,相信人腦很有可能相同,但還需要更多後續研究佐證。

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