發現小鼠防禦天敵反應「簡單」策略

2020-08-19 今日科學

本報訊（見習記者刁雯蕙）近日，中科院深圳先進技術研究院研究員王立平團隊發現動物大腦快速防禦天敵反應的「簡單」策略，相關成果發表於《BMC生物學》。該研究揭示了小鼠大腦在處理視覺線索時，存在一個用於檢測天敵的「警戒範圍」，通過這種方式可以快速識別危險信號，並誘發防禦反應。

「視覺線索是動物快速檢測危險的重要依據，此前研究常用一個逐漸擴大的陰影圓盤模擬捕食者的攻擊，並成功誘發了小鼠的本能防禦反應。這說明視覺系統在判斷危險信號時可能會忽略一些細節，只基於某些關鍵視覺線索進行判斷。」該論文共同第一作者、助理研究員楊星表示。

研究團隊開發了基於紅外觸控螢幕的小動物行為自動監測系統，並通過該系統給小鼠呈現一系列以不同速度擴大、具有不同大小的圓盤陰影，記錄並量化分析了小鼠由這些視覺刺激引發的行為反應，包括逃跑、僵直和站立等。團隊發現，小鼠對圓盤陰影的大小變化和擴大速度的檢測存在一個「警戒範圍」，即大小處於10°至40°、擴大速度在57°/s至320°/s這個範圍內的圓盤陰影更容易引發小鼠強烈的逃跑反應。

在進一步的驗證中，研究團隊根據動物大小和來襲速度，模擬倉鴞、蜻蜓、蒼蠅等動物對小鼠的視覺刺激，發現捕食鼠類的猛禽捕食過程中的影像基本符合小鼠的「警戒範圍」，而低危險性的視覺線索，如蒼蠅、蜻蜓等靠近的影像，則與「警戒範圍」不重合或只有很少的重合。由此推測，「警戒範圍」代表發動攻擊的捕食者所具有的共同視覺特徵。

研究團隊認為，小鼠基於視覺線索是否處於警戒範圍來做出反應，而不是為不同的天敵「定製」特定的檢測機制，這個簡單的策略有助於小鼠快速且精準地辨識真正的危險。

相關論文信息：https://doi.org/10.1186/s12915-020-00825-0

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