新技术揭示了苍蝇的肢体控制 - 也许是机器人

控制苍蝇前腿的神经组织的双光子图像。神经元表达荧光蛋白以观察神经活动(青色)和神经解剖学(红色)。

图片来源：EPFL的Pavan Ramdya

生物学，医学和机器人学的主要目标之一是了解肢体如何通过共同作用的神经元电路来控制。并且好像这不够复杂，在动物行为和行动时也必须进行有意义的肢体活动研究。问题是，在脊椎动物或无脊椎动物的行为过程中，几乎不可能完全了解控制肢体的运动和前运动电路的活动。

来自EPFL脑心研究所和生物工程研究所的Pavan Ramdya实验室的科学家开发了一种记录肢体控制神经回路活动的新方法，该模型生物是果蝇Drosophila melanogaster。该方法使用称为“双光子显微镜”的高级成像技术来观察荧光标记的神经元的激发，当它们活跃时变得更亮。

科学家专注于苍蝇的腹侧神经索，这是控制腿部，颈部，翅膀和昆虫用来定位自身的两个哑铃形器官的主要神经回路，称为“halteres”。但最重要的是，他们能够在动物进行特定行为时对苍蝇的腹侧神经索进行成像。

科学家在运动和行为过程中发现了脐带神经元群体的不同活动模式。具体来说，研究人员研究了梳理和行走，这使他们能够研究在飞行复杂环境时飞行能够前进，后退或转弯的神经元。

最后，该团队开发了一种基因技术，可以更容易地进入腹侧神经索。这可以帮助未来的研究直接研究与复杂肢体运动相关的电路。

“我对我们的新录音方法感到非常兴奋，”Pavan Ramdya教授说。“结合可用于研究苍蝇的强大遗传工具，我相信我们可以迅速影响我们如何移动我们的四肢，以及我们如何建造像动物一样有效地在世界各地移动的机器人。”