https://bodybydarwin.com
Slider Image

Disse musene synger sine små hjerter ut - og det er bra for nevrovitenskapen

2020

subheadlines ":

Ordene "syngende mus" kan trylle frem minner fra Askepott-er, Askepottens venner og en knirkete, men likevel utsøkt harmonisert julesang sunget av en annen gnagertrio.

Disse musikalske musene er kanskje fiktive, men syngende mus eksisterer faktisk - selv om sangene deres ikke høres ut som Gus Gus 'eller Alvins. Noen mus piper ut melodier for å bevege hunner, selv om de ikke alltid er hørbare for menneskelige ører. Men Scotinomys teguina, mer kjent som Alstons sangmus, skurrer gjennom sentralamerikanske skoger og bryter inn hørbar sang for å kommunisere og finne kamerater. Og interessant nok vil hannmus ofte engasjere seg i fartsfylte frem-og-tilbake sangdueller, hvis responshastighet bare har blitt matchet av to opprørte, argumenterende Aaron Sorkin-karakterer.

Alt sammen spøker disse tropiske musene virkelig er spesielle. De kommuniserer i sang ved hjelp av nesten 100 hørbare notater og reagerer på hverandre nesten øyeblikkelig, ikke ulikt måten mennesker reagerer på hverandre i samtale. It sa prestasjon som tar mye mega-rask koordinering og kommunikasjon mellom regioner i hjernen og mange forskjellige muskler.

Andre dyr som bottlenose-delfiner har også denne samtaleevnen, som biologer og nevrovitenskapsmenn kaller "vokal turn-take." Forskere har ikke vært i stand til å definere hvilke deler av disse dyrenes hjerner som gjør dem til så gode samtalepartnere, delvis fordi det er så vanskelig og komplisert å studere dyr som delfiner i laboratoriet. Alstons syngende mus er imidlertid (unnskyld dette ordspillet) en perfekt laboratorie rat t er egentlig kusinen til Mus musculus den klassiske laboratoriemusen.

subheadlines ":

Humans er eksperter på raske samtaler. Pausene mellom foredragsholdere i samtale er bare omtrent en femtedel av et sekund, sier Michael Long, nevrovitenskapsmann ved New York University. Vi vet ikke hvordan hjernen kan gjøre dette, og menneskelige hjerner er veldig sammensatte, med nesten 100 milliarder nerveceller. Hjerner fra mus er mye enklere, fortsetter Long. Og historisk sett har forskning vist at å studere disse enklere organismer er et flott utgangspunkt for å forstå våre egne hjerner. Da han innså potensialet til de tropiske sangkrysserne, hentet Long og et team nevrovitenskapsmenn ved New York University School of Medicine noen i fra Costa Rica og kom på jobb.

"Vi var glade for å finne at vi kunne huse gnagere i et laboratorium her i New York City, " sier Long. “De er ville dyr, så de kommer raskt ut av formen, men med treningsutstyr og berikelsesgjenstander, terrarier og spesifikke dietter, trives de. Glad som musling. ”

Ved å bruke et arsenal av nevrovitenskapelige teknikker og en håndfull eksperimenter, var Long og kollegene i stand til å avdekke en del av hjernen i syngende mus som er ansvarlig for deres raske, turn-take, musikalske samtale. Teamet kaller regionen orofacial motor cortex, eller OMC, som nevnt i deres studie publisert torsdag i Science .

Rett utenfor flaggermusen ønsket forskerne å få tak i detaljene ved musesang-oppførsel. "Vi visste at musene ville synge forskjellige sanger alene versus å synge sosialt, men vi forsto egentlig ikke reglene sier Arkarup Banerjee, en annen NYU nevrovitenskapsmann og studieforfatter. Så for det første eksperimentet huset de to mus som ikke kjente hver andre i et bur hvor de kunne høre, men ikke se hverandre. Ved å studere deres musikalske samtaler lærte Banerjee reglene: musene er høflige, og sangene deres er forskjellige når de synger alene enn med en partner. ”De overlapper ikke deres sanger, og for å gjøre det, må de være veldig bevisste på når den andre musen stopper eller starter en sang han sier. Når den ene musen ville stoppe, ville den andre svare innen et delt sekund - men i motsetning til de fleste mennesker, ville den aldri avbryte.

Den neste oppgaven var å finne potensielle hjerneregioner som var ansvarlige for musenes høflige sang. Ved hjelp av kirurgisk implanterte ledninger og elektroder kunne teamet måle elektriske signaler fra hjernen som tilsvarte bøyning av spesifikke muskler i dyrenes kjever under sang. De var i stand til å se hvilke deler av hjernen som "lyste opp" med aktivitet da musene bøyde visse muskler mens de sang. Og hvilken region lyste opp? OMC, selvfølgelig.

For å få en bedre forståelse av nøyaktig hva denne regionen er ansvarlig for i musesanger, fiklet forskerne med dyrenes OMC ved hjelp av elektroder - de satte fart og bremset ned elektriske strømmer i regionen. Når de ble overstimulert, puttet musene og sang gale notater i samtalen. Men da eksperimentere “avkjølte” OMC - som de gjorde ved hjelp av en metode utviklet av Long i tidligere menneskelige studier - sang musene de riktige tonene, men mye, mye tregere. Forvitret bestemte forskerne seg deretter for å midlertidig slå ut aktivitet i OMC for å dechiffrere dens funksjon fullt ut.

Forskerne tystet området ved å injisere en forbindelse som ble kalt mucosimol, kjent for å deaktivere visse hjernefunksjoner, direkte i musenes OMC. Som kontroll fikk noen mus en injeksjon av saltløsning i stedet. Deretter spilte teamet innspillinger av en Alstons musesang for å få de drogede musene til å svare. Long sier at de spilte den raske sangen gjennom høyttaleren for å unngå komplikasjoner hvis en syngende mus følte seg “sjenert” en dag.

Kritisk nok mus som fikk placebo, sang tilbake som til vanlig. Men mus med deaktiverte OMC-er klarte ikke å synge et svar. "De deaktiverte musene kunne fremdeles synge alene, men kunne ikke delta i frem og tilbake samtale, " sier Banerjee. Det indikerte OMCs sanne funksjon: den er ikke ansvarlig for selve å synge, men snarere den raske, berøringsmessige samtaleevnen. Long sier funnet er spennende, spesielt når man vurderer at regionen kan fungere på lignende måte hos mennesker.

"En av ti mennesker lider av kommunikasjonsvansker, enten det er fra noe som autisme eller traumatiske effekter fra et hjerneslag, " sier Long, og legger til at han allerede har begynt å forske på relaterte samtalemekanismer i menneskets hjerner. "Med denne første illustrasjonen av hjernemekanismer som fører til vokal turn-takeing i pattedyrhjernen, er det en reell sjanse for terapeutiske inngrep i fremtiden."

Slik konstruerer hjernen din følelser

Slik konstruerer hjernen din følelser

La oss se på Google kunngjøre Pixel 2, Home Mini og andre ting

La oss se på Google kunngjøre Pixel 2, Home Mini og andre ting

Vitenskapens historie er til salgs

Vitenskapens historie er til salgs