本篇文章866字，读完约2分钟
北京，5月23日(科学日报)——根据22日发表在英国杂志《自然》上的一篇论文，美国科学家发现了生物“内置罗盘”——果蝇在导航时维持方向感所依赖的神经回路，以及控制神经元的“油门”和“刹车”。这项研究不仅能启发对其他动物在空之间导航能力的研究，而且更重要的是，加深我们对大脑如何将不断变化的输入整合成持续活动的理解。
许多动物，包括哺乳动物、鸟类和昆虫，可以利用它们天生的方向感在环境中寻找特定的位置，如巢穴和食物来源。更令人惊讶的是，在没有视觉标志的情况下，动物仍能保持这种方向感。先前的研究表明，空之间的导航在某种程度上依赖于头部方向的神经元。在包括啮齿动物和果蝇在内的一些物种中，头部神经元是生物的“内置罗盘”。
在之前的研究中，科学家已经在果蝇大脑中发现了一个甜甜圈状的区域。在这个区域周围，研究人员可以观察动物移动时的神经活动，就像指针在指南针表面旋转一样。
这一次，洛克菲勒大学的研究员加布·迈蒙和他的同事描述了这种类似指南针的活动背后的神经回路。该小组要求果蝇在虚拟背景中央的气垫球上行走，背景中有明亮或黑暗的视觉标志。他们在果蝇的大脑中发现了一组神经元，它们使指南针“指针”顺时针或逆时针转动，以在转动时调整其方向感。
这种转向神经元有两种亚型，一种被称为P-EN1，它就像转向开始时的“加速器”，并可能承担与定向相关的其他功能。另一个叫做P-EN2，它可能是转向末端的“制动器”。它能使航向系统在黑暗中准确跟踪果蝇的方向。
这种神经转向机制与根据啮齿动物方向细胞提出的模型具有一些关键的共同特征，这表明昆虫和哺乳动物在航行期间调整方向时可能使用相同的神经回路结构。
总编辑圈
动物辨别方向的能力是近年来的研究热点，中国科学家在这一领域也取得了巨大的成就。人们逐渐意识到“寻找北方”的能力对这对动物的生存至关重要，并且有不同的方法来实现它。有些动物是由磁性和光感应的，而有些动物是通过转动来记忆的。一些人类部落也有惊人的辨别方向的能力。机制是什么？清楚地知道这一点对我们开发能够识别道路的人工智能也大有裨益。(张)
