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《当代生物学》:科学家给信鸽安上“黑匣子”

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-03-22 编辑:互联网
作者:方群资料来源:科学时报发布时间:2009年

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《当代生物学》:科学家在信鸽上安装一个“黑盒”。

这种新设备可以记录信鸽在飞行过程中的大脑活动

Neurographer 2仅重2克,但可以连续使用许多天。(照片:阿列克谢维索茨基)

鸽子用地标来指引它们安全返回。然而,当这只鸟以每小时65公里的速度飞过天空时,它们是如何追踪几百米以下熟悉的位置的呢?科学家们正试图用一种新设备来解决这个问题,这种设备允许他们记录鸽子飞行时鸟类的大脑活动。

严格意义上的信鸽是如何找到回家的路的一直是一个未解之谜。一些研究推测鸟类可以利用气味、太阳方向或地球磁场来导航。科学家也知道鸽子可以使用视觉标志。为了了解信鸽的大脑是如何处理这些视觉信号的,瑞士苏黎世大学的阿列克谢维索斯基和他的同事开发了一种叫做神经记录仪2的设备,它可以跟踪信鸽的路径,同时记录它在熟悉位置飞行时的大脑活动。

神经记录仪2只有两克重,用脑电图记录大脑活动。研究人员首先训练了26只鸽子把阁楼当成自己的家。然后,他们将微电极植入这些鸟类的大脑,并将它们与神经记录仪相连。研究人员给这些鸽子配备了全球定位系统监视器,最后在离阁楼10-30公里的不同位置放飞它们。研究人员在《当代生物学》杂志的最新在线版上报告了研究结果。

鸽子回家后,研究人员取出相关设备,然后将鸽子的大脑活动记录与它们当前的位置进行比较。维索斯基发现,当鸽子沿着地标飞行时,比如熟悉的公路,它们大脑中的高频脑电波突然变得更加密集。研究人员还注意到,与在毫无特色的水面上飞行相比,这些鸽子在熟悉的地形上飞行时会在高频脑电波中产生更多的峰值。维索斯基推测,高频脑电波可能与鸟类对已知地点的识别有关。

美国达勒姆新罕布什尔大学从事动物认知研究的布雷特吉布森(Brett Gibson)指出,这项研究提供了一幅飞行中鸟类大脑的有趣画面。吉布森说:“尽管如此,我仍然想知道这些大脑活动是仅仅与导航有关,还是更一般地与对事物的认知有关,以及是什么触发了这些活动。”这正是维索斯基的团队接下来试图解释的。

美国哈佛大学从事鹦鹉研究的心理学家艾琳佩珀堡(Irene Pepperberg)也非常热衷于这项新技术。“这是第一篇表明我们可以使用实时系统来分析鸟类大脑神经生物学特征的论文,”她说。佩珀堡说:“鸟的大脑是如何处理大量不同类型的感官信息的?这项技术真的能告诉我们很多。”

神经记录器2不仅仅是为鸟类准备的。Vyssotski现在正与世界各地的科学家合作,他们研究树懒、老鼠和海洋哺乳动物,如海豚和海豹。

(方群译自1月1日)

《科学时报》 (2009-7-2 A4国际)

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《当代生物学》出版摘要(英文)

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