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任何擁有三顆心、藍(lán)色血液和皮膚的東西都可以像時(shí)代廣場(chǎng)的顯示屏一樣改變顏色，很可能會(huì)吸引眼球。來(lái)認(rèn)識(shí)一下班氏烏賊(Sepia bandensis)，它更被稱為偽裝矮墨魚(yú)。在過(guò)去的三年里，由哥倫比亞大學(xué) Zuckerman 神經(jīng)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)(包括數(shù)據(jù)專家和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)師)整理出了這種迷人頭足類動(dòng)物的大腦圖譜：神經(jīng)解剖學(xué)路線圖首次描繪了大腦的整體 32 葉結(jié)構(gòu)及其細(xì)胞組織。

矮烏賊是偽裝大師。在幾毫秒內(nèi)，動(dòng)物就可以改變其皮膚圖案和紋理，以動(dòng)態(tài)地融入周圍環(huán)境。偽裝是視覺(jué)驅(qū)動(dòng)的，就像它的近親烏賊和章魚(yú)一樣，墨魚(yú)用大腦控制它的膚色。大腦內(nèi)的神經(jīng)元將軸突一直投射到皮膚，在那里它們控制數(shù)十萬(wàn)個(gè)細(xì)胞像素(色素細(xì)胞)以實(shí)現(xiàn)顏色變化。

當(dāng)烏賊偽裝時(shí)，它會(huì)在皮膚上復(fù)制它看到的東西。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，烏賊必須將其視覺(jué)輸入轉(zhuǎn)換為大腦中的神經(jīng)表征，然后在其皮膚上重新創(chuàng)建該表征的模擬。醫(yī)學(xué)博士理查德·阿克塞爾 (Richard Axel) 的實(shí)驗(yàn)室想要了解墨魚(yú)是如何實(shí)現(xiàn)這一驚人壯舉的。了解視覺(jué)世界在大腦中的呈現(xiàn)方式(無(wú)論是頭足類動(dòng)物還是人類)以及這種呈現(xiàn)如何導(dǎo)致思想和行為，是神經(jīng)科學(xué)中最引人注目的問(wèn)題之一。

為了揭示烏賊偽裝的神經(jīng)基礎(chǔ)，阿克塞爾實(shí)驗(yàn)室的成員需要記錄烏賊大腦相關(guān)區(qū)域神經(jīng)元的活動(dòng)。然而，為了從這些錄音中提取出最大的科學(xué)價(jià)值，他們還需要一張大腦地圖，但目前還沒(méi)有。因此，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了一個(gè)項(xiàng)目，建立矮墨魚(yú)大腦的神經(jīng)解剖圖譜。他們描述該項(xiàng)目的研究論文 今天在線發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上，并有相應(yīng)的網(wǎng)站Cuttlebase.org。

“我最喜歡的了解大腦的方法之一是研究在特定行為或任務(wù)上高度專業(yè)化的生物，例如使用回聲定位導(dǎo)航的蝙蝠，或使用令人印象深刻的空間記憶來(lái)回憶隱藏食物的位置的鳥(niǎo)類， ” Tessa G. Montague博士說(shuō)，他是該論文的第一作者，也是該論文的作者 Richard Axel 實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。

“我們希望并相信我們的大腦圖譜將幫助社區(qū)更多地了解墨魚(yú)通過(guò)皮膚表達(dá)自我的機(jī)制，這可能會(huì)讓我們深入了解任何大腦如何能夠表示信息，”蒙塔古博士說(shuō)。

Cuttlebase 的構(gòu)建需要神經(jīng)科學(xué)、組織成像、計(jì)算機(jī)編程、解剖學(xué)和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)方面的專家緊密而專注的合作。為了奠定大腦圖譜的基礎(chǔ)，研究小組使用磁共振成像(MRI)掃描了四只雄性和四只雌性烏賊的身體和大腦，磁共振成像是醫(yī)生的診斷支柱。深度學(xué)習(xí)算法是一種人工智能，可以幫助從掃描數(shù)據(jù)中梳理出動(dòng)物的大腦和周圍組織。