钙动态调节秀丽隐杆线虫决策的时间

所有动物都根据信息做出决定，但详细的机制尚不清楚。研究人员发现，一种微小的蠕虫通过数学整合气味浓度信息来选择气味空间中的方向。此外，他们还确定了一个负责整合的基因。由于已知信息整合对于更复杂的实验动物(如猴子)的决策非常重要，因此整合基因对于即使在人类中的决策也很重要。

动物和人类一样，根据环境信息做出各种决定：例如，吃什么，去哪里，和谁交配。这种决策被认为具有以下特征：(1)基于逐渐改变和/或混淆环境信息的一种选择的明确选择;(2)当信息清楚时选择很快但不清楚时选择缓慢。通过使用猴子和啮齿动物进行了神经生物学方面的决策研究，尽管机制的细节尚不清楚，因为它们的大脑由超过数亿个神经细胞组成。

Tanimoto，Yamazoe-Umemoto及其同事发现，只有302个神经细胞的小蛔虫在厌恶气味的逃逸反应中做出“决策”。此外，他们发现蠕虫通过计算气味信息的数学整合来做出决定。首先，研究小组建立了一个机器人显微镜，可同时测量虚拟气味空间中蠕虫的神经活动和行为。通过细胞内钙离子浓度测量神经细胞的活性，团队使用数学模型分析钙浓度的变化。

使用机器人显微镜系统，他们发现，当蠕虫试图找出离开气味的有利方向时，根据气味减少量的数学整合，神经细胞中的钙浓度缓慢上升浓度，即它累加一段时间。当钙浓度达到一定值时，蠕虫选择方向作为“有意”的决定。相反，当蠕虫碰巧在厌恶气味增加的不利方向上移动时，另一个神经细胞中的钙根据气味浓度的数学差异迅速升高，以获得快速的“反射”样反应。此外，他们发现了能够整合和/或分化的基因。

在使用更复杂的动物的研究中，已知大脑中的某些神经细胞在达到某一水平时整合信息并作出决定，这也可能在人类中发生。研究小组的结果表明，令人惊讶的是，蠕虫的神经细胞也整合了决策信息。类似于蠕虫中发现的人类基因也可能参与我们的决策。

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