了解苍蝇飞行背后的神经学代码

一种普通的肉体飞行起飞并毫不费力地操纵，其头部和身体由一个隐藏的，微小的陀螺仪式结构稳定，使其具有无与伦比的平衡。同样的飞行 - 被称为“halteres”的那些专门结构，现在通过手术移除 - 再次起飞，但是立即开始疯狂地摔倒，无法自行调整或从侧面向侧面讲述。

那么发生了什么?为什么这有关系?这对我们意味着什么?

凯斯西储大学亚历山德拉亚格博士，博士生物学候选人和第一作者在9月出版的“ 英国皇家学会学报B ”期刊上发表的一篇新论文中，对这些问题有一些答案。

Yarger研究了haltere结构中神经元的电活动，这种结构曾经是第二组翅膀，但是经过数百万年的演变而变成了看不见的平衡系统。

Case Western Reserve的生物学助理教授和Yarger的项目导师杰西卡·福克斯说，她的发现有朝一日可能会帮助我们建造响应更快的无人机或更均衡的机器人。自2013年以来，她的实验室一直在研究苍蝇的行为以及感官系统如何处理信息。

她说：“我们已经在2015年的论文中证明了苍蝇在搬家时实际上做了什么，在本文中，我们已经询问了他们的神经系统对这些信息的影响。”

推进飞行科学的悠久历史

Yarger通过基本上接管几种常见果蝇的食物操作获得了她的大部分见解：肉蝇，黑蝇和黑蝇。她在每只苍蝇的尾部粘上一点金属，然后用一块小磁铁操纵它，以模拟飞行过程中方向的变化，然后记录它产生的电信号 - 基本上是“下游”发送给肌肉的代码比其他昆虫飞得更好。

“我们知道halteres激活了神经元，这反过来又告诉他们的翅膀和脖子该做什么 - 但是直到现在还没有人确切地知道这是怎么发生的，”Yarger说，他在大约两年的时间里完成了这个项目。年，从2016年开始。

福克斯说，科学家早在1714年首次证明了清除粪便的效果。

70年前，一位名叫JW Pringle的科学家已经假设，当苍蝇旋转时，神经元的反应可能不同于苍蝇不旋转时的反应，但由于缺乏技术，他无法直接测试他的假设。做好这份工作。

但普林格确实有两个相关的想法 - 当苍蝇直飞时，一些没有射击的神经元会在苍蝇旋转时开始射击; 福克斯说，或者一些神经元可能会改变飞行时旋转的时间。

“亚历克斯发现这两种想法都是正确的，现在我们清楚地知道代码是什么，因为她找到了它，”福克斯说。“我们发现这个单个尖峰及时移动是形成'我正在旋转'与'我不旋转'的代码。”

“接下来，我们想知道下游神经元如何整合来自这300个细胞的输入以产生适当的行为输出。”

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