Würmer tun Kalkül um Nahrung zu finden

Wie Menschen mit einen guten Riecher für die besten Restaurants verwenden Spulwürmer auch ihre Sinne von Geschmack und Geruch zur Navigation. Und jetzt, können Forscher gefunden haben, wie ein Wurm Gehirn funktioniert: es führt Kalkül.

Würmer zu berechnen, wie viel die Stärke der unterschiedlichen Geschmack verändert-Äquivalent zu den Prozess der Übernahme ein Derivat in der Infinitesimalrechnung – um herauszufinden, ob sie sind auf dem Weg in Richtung Essen oder sollte Richtung ändern und suchen anderswo, University of Oregon Biologe Shawn Lockery, der Mensch denkt, sagt und andere Tiere das gleiche tun.

Diese Forschung könnte eines Tages profitieren einige der mehr als 200.000 Amerikaner, die einen üblen Geruch oder Geschmack, die wirklich angenehm ist zu erkennen oder eine geschwächte oder abgereicherte Fähigkeit zu schätzen den Duft von einem lila oder genießen den Geschmack eines saftigen Burger haben.

"Je mehr wir wissen darüber, wie Geschmack und Geruch-Funktion – nicht nur auf der Ebene der primären sensorischen Neuronen, aber im Gehirn – desto besser vorbereitet werden wir zu verstehen, wenn das System defekt ist," Lockery sagt.

Mit Hilfe von Salz und Chili Peppers Lockery zu der Schlussfolgerung Berechnung Würmer durch das Studium zwei anatomisch identischer Neuronen aus der Wurm Gehirn, die kollektiv Verhalten regulieren. Diese zwei Neuronen funktionieren wie "on" und "off" Tore in einem Computer als Reaktion auf Änderungen in Salz Konzentration. Diese dubiose Weise leckere Entdeckung, detailliert in der 3 Juli-Ausgabe der Zeitschrift Nature, Hinweise auf die Methode zum riechen und schmecken, das heißt vermutlich häufig unter einer Vielzahl von Arten, einschließlich des Menschen.

Wie menschliche visuelle Systeme, die auf die Anwesenheit und Abwesenheit von Licht reagieren, festgestellt Lockery und Kollegen, dass wenn die linken Neuron feuert mit zunehmender Salzkonzentration, der Fadenwurm weiter kriechen in die gleiche Richtung. Das richtige Neuron reagiert wenn Salzkonzentrationen zu verringern, und der Wurm stellt sich auf der Suche nach einem salziger Ort.

Lockery sagte, dass dies ähnlich wie bei einem Spiel von warmen und kalten mit einem Kind. Aber es einen entscheidenden Unterschied gibt: der Wurm braucht keine Beobachter zu sagen, ob es näher oder weiter von dem Ziel rückt – der Wurm berechnet die Änderung von selbst.

Den Wurm reagieren auf Änderungen in der Konzentration zu beobachten, schlug ein Experiment, um herauszufinden, ob der Wurm Gehirn Derivate berechnet. Das mathematische Konzept eines Derivats gibt die Rate, an der etwas, wie die Salzkonzentration in Zeit und Raum zu einem bestimmten Zeitpunkt ändert. Also versuchte Lockery stellen Sie sicher, dass diese Neuronen Veränderungen der Salzkonzentration erkennen und der Wurm dann sagen, wo Nahrung ist und wo es nicht ist.

Dazu aktiviert er künstlich jedes Neuron mit Capsaicin, die würzige Komponente in Chili Paprika, die Würmer natürlich nicht erkennen können. Würmer mit Capsaicin auf der linken Neuron angewendet kroch vorwärts. Wenn der Wurm Gehirn darauf hingewiesen, dass die aktuelle Bewegung zur Erhöhung der Salzkonzentration führt, weiter strömt es in seiner ursprünglichen Richtung. Aber wenn der Wurm richtig Neuron durch Capsaicin aktiviert ist, ist es hinters Licht geführt zu denken, die Salzgehalte sind rückläufig. So ändert sich der Wurm Richtung, Hoffnung, Salz an anderer Stelle zu finden.

"Wir fanden eine neue Möglichkeit, Kalkül mit Neuronen zu tun," sagte Lockery LiveScience.

Frühere Studien identifizierten "on" und "off" Zellen im Gehirn von anderen chemosensorische Tiere wie Frösche, Hummer, Fruchtfliegen, Kakerlaken und Ratten. Angesichts der starken Ähnlichkeiten zwischen den olfaktorischen Regionen des Gehirns bei Ratten und andere Säugetiere, sagt Lockery, dass Menschen auch in diese Liste aufgenommen werden sollte. Damit seine Arbeit deutet darauf hin, dass diese Strecke ein universal-Derivat für riechen und schmecken kann.

In Reaktion auf die anhaltenden Geheimnis warum Würmer in Richtung Salze auf Nahrungssuche gehen bietet Lockery eine ungeprüfte Theorie, dass die verwesenden Kadaver von wirbellose Tiere wie Schnecken und Regenwürmer, eine häufige Ursache für Bakterien bieten. Da Tiere im Inneren sehr salzig sind, denkt er, es könnte ein Zusammenhang zwischen Salz und Bakterien in der freien Wildbahn.

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