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果蝇和人一样能识别"变化"的图形


http://www.sciencehuman.com   科学人 网站 2004-08-14

 

  经过一年左右的实验,我国科学家惊奇地发现,果蝇这样的低等动物竟然也具有识别“变化”图形的能力,从而表明果蝇具有复杂的视觉信息处理机制,改变了过去十多年来人们对昆虫视觉的传统认识。

  以中国科学院生物物理研究所33岁的唐世明研究员为第一作者的有关论文,发表在13日出版的权威杂志《科学》上。专家认为,这一研究对于视觉神经机制研究及进化论都有重要启示。

  同样的图案出现在视野的不同位置仍能被识别,或图案按比例缩小、放大后仍能被识别,图案旋转一定角度后仍能被识别,这种视觉不变性是高等动物特别是人的视觉的基本特征之一,但这种重要的生物特性在低等动物中一直没有被发现。以往人们认为果蝇的脑很简单,只能按模板匹配识别图形,如果遇到同样目标,位置稍微变一点就会认不出来了。我国科学家的研究改变了这一看法。

  科学家将饭粒大小的果蝇固定在一台飞行模拟器上,当果蝇试图转向某个图形时,身体会受到红外光的照射,从而遭受“热”的惩罚。经过一段时间训练,果蝇就知道某个图形是危险的,而“自觉”地转向另一个安全的图形。

  在接受训练后,科学家将圆形、斜线等图形在果蝇眼前变化位置,或者变大、缩小,结果发现,果蝇仍能区分出危险或安全的图形,从而证明了果蝇的视觉具有不变性,而且其视觉信息可在两个脑半球之间交流和共享。

  科学家进一步研究发现,果蝇还能识别“蓝色方块在绿色方块之上”,并且能识别一些简单的组合图案。

  唐世明研究员的学士、硕士、博士学位均在国内获得,此前曾经作为第一作者在《科学》上发表过一篇论文。中国科学院院长路甬祥就此评价说:“这表明土生土长的博士也能做出一流成果。”[新华]

 

 

 

 

  

   

 

 

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