当前位置: 首页 > 新闻 > 信息荟萃
编号:123751
果蝇的选择
http://www.100md.com 2001年11月27日 科学时报
     研究果蝇行为,是70年代初美国加州理工学院的本哲所开创的。这在最初是受人怀疑甚至嘲笑的,认为果蝇没有什么高级行为,即使有,也跟人的行为没有关系。但近30年的研究表明,这样的看法是错误的。对果蝇昼夜节律的研究,已经全面推广到高等动物。果蝇学习记忆的机理也和高等动物有很多相似性。

    目前研究果蝇高级行为领先的科学家包括德国的海森堡(其父为著名物理学家、测不准原理的发现者)和美国冷泉港实验室的特利等人。研究果蝇学习记忆的生理和分子机理的领先实验室包括冷泉港实验室的钟毅、杰里·林和贝勒医学院的戴维斯等人。

    郭爱克教授1965年毕业于莫斯科大学生物物理系,1979年获德国慕尼黑大学自然科学博士学位,是文革后中国大陆第一位获博士学位者。他早先研究昆虫视觉,以后研究果蝇学习记忆。他以前对于学习记忆的研究在中国是很好的,但并不是世界最好水平。但是,最近几年,郭爱克开始研究决策和选择这样的高级认知行为,在问题深度上达到领先水平。方法则是学自动化出身的唐世明在海森堡实验室的仪器基础上改进和发展的。他们现在的研究奠定了他们在任何动物决策和选择这一问题研究的世界领先地位,他们对果蝇高级行为的研究也进入了与海森堡和特利相当的水平。

    在他们发展的选择模式中,对果蝇在面临相互矛盾的视觉线索时的选择行为进行了定量地研究。个体果蝇在选择模式中,被训练为喜欢绿色正置的T图形,而躲避兰色倒置的T图形。也就是说,在训练过程中,颜色和图形两类线索所提供的有关“热击”是否存在的信息是相容的。而后,在记忆检验阶段,他们迫使果蝇处于两难状态,即改变了图形的颜色和形状之间的搭配,原来绿色正置的T图形变成了绿色倒置T,反之蓝色倒置T却变成了蓝色正置的T。

    为了做出抉择,果蝇必须在颜色和形状之间做出评估或计算,以便决定是“避开”或“飞向”目标。唐世明和郭爱克发现,果蝇进行选择时先看颜色的强度,即如果颜色强,就按颜色行事,而颜色弱到一定程度则按形状行事。

    而当突变种的果蝇没有蘑菇体的脑结构时,果蝇虽然单独学习颜色和形状都没有异常,但是却难以在颜色和形状之间进行选择。这样得出结论,果蝇蘑菇体在选择行为中起重要作用。唐世明和郭爱克把两个偏好对立起来做实验,设计很巧妙,结果也很清楚。所以,唐世明和郭爱克这项工作既是世界水平的优秀研究,也是中国二十年来生命科学实验设计最漂亮的工作之一。因为对果蝇的遗传学研究很透彻,所以他们这样的实验模型,可以用来研究参与选择行为的基因和分子机理。也就是说,这项研究具有开创一个新领域的可能。它也可以推动其它高级行为的研究,因为从这项研究很容易推想出相似的思想和途径来研究其它高级行为。

    □ 饶 毅, http://www.100md.com