墨鱼脑图谱首创

(资料图)

任何拥有三颗心、蓝色血液和皮肤的东西都可以像时代广场的显示屏一样改变颜色，很可能会吸引眼球。来认识一下班氏乌贼(Sepia bandensis)，它更被称为伪装矮墨鱼。在过去的三年里，由哥伦比亚大学 Zuckerman 神经科学家领导的团队(包括数据专家和网页设计师)整理出了这种迷人头足类动物的大脑图谱：神经解剖学路线图首次描绘了大脑的整体 32 叶结构及其细胞组织。

矮乌贼是伪装大师。在几毫秒内，动物就可以改变其皮肤图案和纹理，以动态地融入周围环境。伪装是视觉驱动的，就像它的近亲乌贼和章鱼一样，墨鱼用大脑控制它的肤色。大脑内的神经元将轴突一直投射到皮肤，在那里它们控制数十万个细胞像素(色素细胞)以实现颜色变化。

当乌贼伪装时，它会在皮肤上复制它看到的东西。为了实现这一目标，乌贼必须将其视觉输入转换为大脑中的神经表征，然后在其皮肤上重新创建该表征的模拟。医学博士理查德·阿克塞尔 (Richard Axel) 的实验室想要了解墨鱼是如何实现这一惊人壮举的。了解视觉世界在大脑中的呈现方式(无论是头足类动物还是人类)以及这种呈现如何导致思想和行为，是神经科学中最引人注目的问题之一。

为了揭示乌贼伪装的神经基础，阿克塞尔实验室的成员需要记录乌贼大脑相关区域神经元的活动。然而，为了从这些录音中提取出最大的科学价值，他们还需要一张大脑地图，但目前还没有。因此，该团队开始了一个项目，建立矮墨鱼大脑的神经解剖图谱。他们描述该项目的研究论文 今天在线发表在《当代生物学》杂志上，并有相应的网站Cuttlebase.org。

“我最喜欢的了解大脑的方法之一是研究在特定行为或任务上高度专业化的生物，例如使用回声定位导航的蝙蝠，或使用令人印象深刻的空间记忆来回忆隐藏食物的位置的鸟类， ” Tessa G. Montague博士说，他是该论文的第一作者，也是该论文的作者 Richard Axel 实验室的博士后研究员。

“我们希望并相信我们的大脑图谱将帮助社区更多地了解墨鱼通过皮肤表达自我的机制，这可能会让我们深入了解任何大脑如何能够表示信息，”蒙塔古博士说。

Cuttlebase 的构建需要神经科学、组织成像、计算机编程、解剖学和网页设计方面的专家紧密而专注的合作。为了奠定大脑图谱的基础，研究小组使用磁共振成像(MRI)扫描了四只雄性和四只雌性乌贼的身体和大脑，磁共振成像是医生的诊断支柱。深度学习算法是一种人工智能，可以帮助从扫描数据中梳理出动物的大脑和周围组织。