Thứ hai, ngày 4 tháng 3 năm 2013.- Các nhà sinh học từ Trường Nghệ thuật và Khoa học tại Đại học Tufts ở Medford, Massachusetts (Hoa Kỳ) đã đạt được rằng đôi mắt ghép nằm cách xa đầu trong mô hình ếch có thể mang lại tầm nhìn mà không cần kết nối thần kinh trực tiếp trong não, theo kết quả nghiên cứu của họ, được công bố trên "Tạp chí Sinh học Thực nghiệm". "Một trong những thách thức lớn là tìm hiểu làm thế nào bộ não và cơ thể thích nghi với những thay đổi lớn trong tổ chức", Douglas J. Blackiston, tác giả chính của bài báo nói. Theo quan điểm của ông, nghiên cứu cho thấy "khả năng vượt trội của bộ não, hay tính dẻo, xử lý dữ liệu hình ảnh từ mắt ngoài, ngay cả khi chúng ở xa đầu".
Blackiston là một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của đồng tác giả Michael Levin, giáo sư sinh học và giám đốc của Trung tâm Sinh học tái sinh và phát triển tại Đại học Tufts. Levin chỉ ra: "Mục tiêu chính của y học là một ngày nào đó có thể khôi phục chức năng của các cấu trúc cảm giác bị hư hỏng hoặc mất tích thông qua việc sử dụng các bộ phận thay thế sinh học hoặc nhân tạo. Có nhiều ý nghĩa của nghiên cứu này, nhưng mục đích chính từ một điểm từ quan điểm y học, không cần thiết phải tạo ra các kết nối cụ thể của não trong điều trị các rối loạn cảm giác như mù lòa. "
Trong thí nghiệm này, nhóm nghiên cứu đã phẫu thuật loại bỏ mắt khỏi phôi người hiến chính, được dán nhãn bằng protein huỳnh quang, ghép chúng vào vùng sau của phôi người nhận, gây ra sự phát triển của mắt ngoài tử cung và loại bỏ mắt tự nhiên của thụ thể, chỉ để lại ngoài tử cung Kính hiển vi huỳnh quang cho thấy các mô hình bảo tồn khác nhau nhưng không có loài động vật nào phát triển các dây thần kinh kết nối mắt ngoài tử cung với não hoặc vùng sọ.
Để xác định xem mắt ngoài tử cung có truyền thông tin thị giác hay không, nhóm nghiên cứu đã phát triển một hệ thống đào tạo trực quan do máy tính điều khiển trong đó các góc phần tư được chiếu sáng bằng đèn LED màu đỏ hoặc màu xanh và có thể gây sốc điện nhẹ cho nòng nọc. Họ bơi trong một góc phần tư cụ thể. Một hệ thống theo dõi chuyển động được trang bị máy ảnh và chương trình máy tính cho phép các nhà khoa học theo dõi và ghi lại chuyển động và tốc độ của con nòng nọc.
Chỉ hơn 19 phần trăm động vật có dây thần kinh thị giác nối với cột sống đã chứng minh phản ứng học được với ánh sáng, khi chúng bơi khỏi ánh sáng đỏ, trong khi ánh sáng xanh kích thích chuyển động tự nhiên của chúng. Phản ứng của anh ta với ánh sáng thu được trong các thí nghiệm không khác gì nhóm điều khiển nòng nọc với đôi mắt tự nhiên nguyên vẹn, một phản ứng không được chứng minh bằng nòng nọc không có mắt hoặc nòng nọc không bị điện giật.
"Điều này chưa bao giờ được chứng minh trước đây", Levin nói, "Không ai có thể tưởng tượng rằng mắt trên sườn của một con nòng nọc có thể nhìn thấy, đặc biệt là khi chúng chỉ được kết nối với tủy sống chứ không phải với não." Theo các tác giả, kết quả cho thấy độ dẻo đáng chú ý trong khả năng kết hợp tín hiệu từ các vùng khác nhau của cơ thể vào các chương trình hành vi được phát triển với thiết kế cơ thể cụ thể và khác biệt.
"Mắt ngoài tử cung thực hiện chức năng thị giác", Blackiston, người nhấn mạnh rằng não nhận ra dữ liệu thị giác của mắt ảnh hưởng đến tủy sống. "Chúng tôi vẫn phải xác định xem tính dẻo này trong não của động vật có xương sống có kéo dài đến các cơ quan ngoài tử cung khác nhau hay đến các cơ quan thích hợp ở các loài khác nhau hay không", nhà nghiên cứu nói thêm.
Nguồn:
Tags:
Tâm Lý HọC Chế Độ Ăn UốNg Và Dinh DưỡNg Khác Nhau
Blackiston là một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của đồng tác giả Michael Levin, giáo sư sinh học và giám đốc của Trung tâm Sinh học tái sinh và phát triển tại Đại học Tufts. Levin chỉ ra: "Mục tiêu chính của y học là một ngày nào đó có thể khôi phục chức năng của các cấu trúc cảm giác bị hư hỏng hoặc mất tích thông qua việc sử dụng các bộ phận thay thế sinh học hoặc nhân tạo. Có nhiều ý nghĩa của nghiên cứu này, nhưng mục đích chính từ một điểm từ quan điểm y học, không cần thiết phải tạo ra các kết nối cụ thể của não trong điều trị các rối loạn cảm giác như mù lòa. "
Trong thí nghiệm này, nhóm nghiên cứu đã phẫu thuật loại bỏ mắt khỏi phôi người hiến chính, được dán nhãn bằng protein huỳnh quang, ghép chúng vào vùng sau của phôi người nhận, gây ra sự phát triển của mắt ngoài tử cung và loại bỏ mắt tự nhiên của thụ thể, chỉ để lại ngoài tử cung Kính hiển vi huỳnh quang cho thấy các mô hình bảo tồn khác nhau nhưng không có loài động vật nào phát triển các dây thần kinh kết nối mắt ngoài tử cung với não hoặc vùng sọ.
Để xác định xem mắt ngoài tử cung có truyền thông tin thị giác hay không, nhóm nghiên cứu đã phát triển một hệ thống đào tạo trực quan do máy tính điều khiển trong đó các góc phần tư được chiếu sáng bằng đèn LED màu đỏ hoặc màu xanh và có thể gây sốc điện nhẹ cho nòng nọc. Họ bơi trong một góc phần tư cụ thể. Một hệ thống theo dõi chuyển động được trang bị máy ảnh và chương trình máy tính cho phép các nhà khoa học theo dõi và ghi lại chuyển động và tốc độ của con nòng nọc.
Chỉ hơn 19 phần trăm động vật có dây thần kinh thị giác nối với cột sống đã chứng minh phản ứng học được với ánh sáng, khi chúng bơi khỏi ánh sáng đỏ, trong khi ánh sáng xanh kích thích chuyển động tự nhiên của chúng. Phản ứng của anh ta với ánh sáng thu được trong các thí nghiệm không khác gì nhóm điều khiển nòng nọc với đôi mắt tự nhiên nguyên vẹn, một phản ứng không được chứng minh bằng nòng nọc không có mắt hoặc nòng nọc không bị điện giật.
"Điều này chưa bao giờ được chứng minh trước đây", Levin nói, "Không ai có thể tưởng tượng rằng mắt trên sườn của một con nòng nọc có thể nhìn thấy, đặc biệt là khi chúng chỉ được kết nối với tủy sống chứ không phải với não." Theo các tác giả, kết quả cho thấy độ dẻo đáng chú ý trong khả năng kết hợp tín hiệu từ các vùng khác nhau của cơ thể vào các chương trình hành vi được phát triển với thiết kế cơ thể cụ thể và khác biệt.
"Mắt ngoài tử cung thực hiện chức năng thị giác", Blackiston, người nhấn mạnh rằng não nhận ra dữ liệu thị giác của mắt ảnh hưởng đến tủy sống. "Chúng tôi vẫn phải xác định xem tính dẻo này trong não của động vật có xương sống có kéo dài đến các cơ quan ngoài tử cung khác nhau hay đến các cơ quan thích hợp ở các loài khác nhau hay không", nhà nghiên cứu nói thêm.
Nguồn:
