神经生物学：小鼠如何看待世界

　　

慕尼黑和图宾根的研究人员开发了一种开源摄像系统，可以拍摄啮齿类动物看到的自然栖息地。

在进化过程中，动物适应了当地环境的特殊需求，从而增加了生存和繁殖的机会。让物种感知周围环境的感觉系统的各个方面也是如此。就视觉系统而言，这些适应性塑造了眼睛的位置和视网膜不同区域的相对敏锐度等特征。

然而，我们对哺乳动物视觉系统的功能进化的了解仍然相对较少。“在过去的10到15年里，老鼠已经成为研究视觉信息处理的首选模型，”慕尼黑大学生物系第二系的Laura Busse教授说。“考虑到之前人们认为这些啮齿动物主要是通过它们的胡须系统和嗅觉来感知世界，这是一个有点令人惊讶的发展。”然而，众所周知，哺乳动物的色觉对寻找食物、躲避捕食者和选择配偶的能力有影响。

“我们突然意识到，我们真的不知道老鼠是如何从视觉上感知它们的自然环境的，”Busse说，他是“强健视觉”跨区域合作研究中心(CRC) 1233的成员。这里，术语“稳健”指的是动物(包括人类)能够从有限的视觉信息中做出推断，即使是在不断变化的环境中。Busse决定通过研究小鼠的视觉输入和神经元信号的处理来缩小这个差距。”

捕捉鼠标视图的照相机

老鼠是重铬酸盐——换句话说，它们的视网膜中有两种锥细胞(负责色觉的感光细胞)。这些细胞可以探测光谱中绿色和紫外线区域的电磁辐射，中心波长分别为510纳米和350纳米。Busse解释说:“我们想知道在自然栖息地的老鼠可以获得什么范围的颜色信息，以及这些颜色的流行是否可以解释老鼠视网膜神经回路的功能特征。”

慕尼黑和图宾根的团队一起着手开发一种低成本、开源的相机，与传统相机不同的是，这种相机专门设计用于覆盖老鼠视网膜敏感的绿色和紫外线光谱区域。为了便于在现场使用，手持相机配备了一个万向架，自动定位相框，从而避免突然，无意的视角变化。

研究人员使用这台摄像机对老鼠在一天的不同时间所处的环境进行成像，这些区域显示出老鼠明显的存在迹象。Busse说:“我们知道老鼠可以看到天空的视网膜上半部分对紫外线特别敏感。”“通常朝向地面的老鼠视网膜的下半部分在绿色区域显示出更高的敏感度。研究小组证实，这两个光谱范围与老鼠喜欢的自然环境的颜色统计数据非常吻合。这种适应可能是进化过程的结果，例如帮助动物感知空中的猛禽，并采取躲避行动。利用人工神经网络模拟小鼠视网膜锥体细胞的处理特征的实验证实了这一推测。

＃＃＃