摘要:
我们都知道那种宣布通话时手机在震动的感觉。如果我们如此清晰地感知到这些振动,那是因为特殊的受体将它们转化为神经信号,发送到我们的大脑。但后者是如何编码其物理特征的呢?为了理解这一点,UNIGE的神经科学家观察了前脚能够感知振动的老鼠的大脑中发生了什么。他们发现,体感皮层中的神经元与声音反应听觉皮层中的神经元以类似的方式被激活。
这些发表在《自然》杂志上的结果表明,感觉手机振动或听到手机铃声最终是基于相同的大脑代码。
如果你把一杯水放在桌子上,你可能会看到桌子附近的微小运动引起的同心振荡运动。这些振动是由通过地板、桌子、玻璃和所有其他固体表面传播的振动引起的。这些振动也是重要的感官刺激,例如,可以用来检测火车的接近或识别办公室邻居熟悉的脚步。
领导这项工作的UNIGE医学院基础神经科学系的丹尼尔胡贝尔(Daniel Huber)解释说:“我们生活在振动中,这对我们感知世界非常重要。”"所以我们想知道大脑是如何感知和表现它们的."
频率和振幅的组合
丹尼尔胡贝尔(Daniel Huber)的团队使用双光子显微镜观察了小鼠体感皮层数百个神经元的活动,因为不同频率的振动被传递到它的前爪。就像在听觉皮层中一样,单个神经元被选择性地调整:它们对一些频率有很强的反应,对其他频率有很小的反应。因此,这些神经元优先调整到特定的频率和振幅组合,而这种组合对应于小鼠的实际感知。
换句话说,鼠标无法区分低振幅高频振动和高振幅低频振动。胡贝尔博士团队的研究员、该研究的第一作者马里奥普拉萨解释道。“这与听觉系统中检测到的心理声学效应是一样的。
所有的东西都要经过帕西格纳小体。
第二步,研究人员试图通过对小鼠前肢环层小体的详细组织学分析来确定体感刺激的来源。已知Pacinian在哺乳动物中产生高频振动,并在灵长类动物指尖的真皮中强烈表达。“令人惊讶的是,我们发现老鼠大脑中的振动反应是由位于前臂骨骼上的Pacinian球引起的,但它们根本不存在于脚底的皮肤中,”UNIGE神经科学硕士课程的学生GraldineCuenu解释道。
负责这个详细的分析。通过光遗传学,科学家们证实了皮层反应与前肢机械感受器特定结构之间的联系。
听觉系统的始祖?
有没有可能,振动敏感机械感受器沿着前肢骨骼的特定分布,起到了地震仪的作用,来“监测”振动?事实上,许多生物使用振动刺激通过植物、树枝和其他固体基质进行交流。马里奥普拉萨总结道:“我们的发现可能揭示了古代感觉通道的存在,这可能是听觉的进化先驱。
这种有些过时但高度敏感的方法也可能解释我们如何识别与即将到来的自然灾害有关的微妙线索,或者为什么建筑物或交通即使在我们听不到的情况下也会造成滋扰。
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