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康奈尔大学新闻

美国国立卫生研究院资助的苍蝇研究,以确定大脑在导航中的作用

强大的导航对生存至关重要,又非常复杂:想想空中苍蝇的速度和敏捷性。

艺术与科学学院物理学教授Itai Cohen领导的多学科研究小组将使用果蝇Drosophila melanogaster来研究大脑如何从多感官信息中形成连贯的表示,纠正扰动的错误并产生强大的行为。

该项目得到了美国国立卫生研究院神经疾病和中风研究所650万美元的资助,有可能深入了解人类神经功能。

“我们正准备了解飞行如何整合来自苍蝇大脑中天线,眼睛和蹼脖[平衡器官]的感觉模式,”科恩说。“我们的目标是了解当传感器彼此同意正在发生的事情以及它们何时发生冲突时,苍蝇如何整合感官信息。

研究人员将研究苍蝇是否优先考虑某些传感器,以及这些优先级是否随着环境条件而变化,就像一个人在黑暗中通过触摸而不是视觉导航一样。

科恩说,果蝇为研究人员提供了一套丰富的复杂行为,一个完整的大脑连接组(所有神经元及其连接)以及强大的遗传和生理工具。

这项研究的时机也利用了该领域最近的重大进展。完整的苍蝇连接组已经在今年被绘制并发表并且已经开发了一个新的转基因苍蝇库,其中单个神经元可以用光打开和关闭。研究人员将建造新的最先进的设施,利用这些技术,并将它们与苍蝇的视觉,风和/或磁扰动相结合,同时测量由此产生的机翼和身体运动。

除了康奈尔大学的科恩实验室外,参与实验室的还有: 约翰霍普金斯大学机械工程系的诺亚·考恩;布拉德·迪克森,普林斯顿大学普林斯顿神经科学研究所;杰西卡·福克斯,凯斯西储大学生物系;Sung so Kim,加州大学圣巴巴拉分校分子、细胞和发育生物学系;和范德堡大学生物科学系的玛丽·苏弗。

通过这笔赠款培训的学生和博士后研究人员也将能够使用这些实验室的设施。

凯特·布莱克伍德是艺术与科学学院的作家。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自 https://news.cornell.edu/stories/2023/09/nih-funded-fly-study-pinpoint-brains-role-navigation