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最新发现与创新:果蝇有过目不忘的本领

2004-08-16 16:01 郑千里 科技日报 阅读 0
核心摘要: 中国科学院生物物理所研究员唐世明的研究成果修正了人们对果蝇头脑简单的偏见。研究发现,果蝇具有过目不忘的本领,能够识别不同位置、大小和旋转角度的物体,表现出视觉位置不变性。该成果发表在《科学》杂志上,证明简单神经系统的果蝇可能使用与高等动物类似的视觉处理机制,为昆虫视觉神经机制研究带来重大突破。

我国一项研究修正了人们认为果蝇头脑简单的偏见。人们一直认为果蝇“头脑”简单,俗话说“没头的苍蝇”。但中国科学院生物物理所研究员唐世明的研究成果修正了人们的“偏见”。与人类智商差别极大的低等动物果蝇,同样有着过目不忘、能够吸取经验教训的本领,具备高等动物的识别特征和具有复杂的视觉信息处理机制。他作为第一作者的《果蝇的视觉模式识别具有视网膜位置不变性》论文,发表在8月13日出版的美国《科学》杂志上。

以唐世明带领的课题组为主,通过与德国同行合作,使用自行研制的细小飞行模拟器,观察检测果蝇的视觉模式识别能力。果蝇的身体包括眼睛都被固定在一个力矩测量装置上,果蝇虽然不能飞走,但所看到的视觉目标可以受果蝇飞行扭矩的控制移动,就像果蝇在不同的图形间飞来飞去一样。实验中,当果蝇试图转向某个图形时,身体会受到热惩罚,经过一段时间训练,果蝇会较多地转向另一个安全图形。唐世明的妻子许书平充当实验员,成功地操纵了这一实验,也成为发表论文的四位作者之一。

曾学习机器人控制专业的唐世明,发挥他学科交叉的优势,发现并证明了果蝇的视觉具有位置不变性,也就是说,当物体出现在视野的不同位置,或者物体按比例缩放、物体旋转一定角度后,果蝇仍然能够将这一物体识别出来。

外国专家评论说,唐世明的这一研究成果证明,“仅具有简单神经系统的果蝇,可能使用了与高等动物类似的视觉信息处理机制,比如在灵长类动物上发现的重要的高级知觉机制”。这一发现,使得昆虫视觉与脊椎动物视觉在认知层面上统一起来,是昆虫视觉神经机制研究取得的一个重大突破。

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