붉은빛 신호등: 과일파리 멈춤의 비밀 발견
Seoul과학자들이 붉은 빛을 사용해 정지시킬 수 있는 과일파리를 개발했습니다. 이 연구는 맥스 플랑크 플로리다 신경과학 연구소에서 진행되었으며, 뇌가 복잡한 행동을 어떻게 제어하는지를 이해하는 데 도움을 줍니다. 흔히 노랑초파리로 알려진 과일파리 연구를 통해 운동을 멈추게 하는 중요한 신경 경로가 발견되었으며, "Walk-OFF"와 "Brake"라는 두 가지 주요 정지 프로세스에 중점을 두고 있습니다.
주요 발견 사항:
- 붉은 빛은 특정 뉴런을 활성화하여 파리가 멈추도록 영향을 미친다.
- 폭스글로브와 블루벨 뉴런은 "걷기-중단" 메커니즘을 채택하여 앞으로의 움직임을 방해한다.
- 브레이크 뉴런은 혁신적인 "브레이크" 메커니즘을 사용해 다리 관절의 저항을 증가시킨다.
- 멈추는 메커니즘은 상황에 따라 달라지며, 먹이를 먹거나 몸단장을 할 때 각기 다르게 사용된다.
이 연구는 파리를 연구하는 것뿐만 아니라 두뇌가 어떻게 작동하는지를 이해하는 데 있어 매우 중요합니다. 환경에서 받는 신호를 움직임과 연결하는 뇌의 작용을 탐구합니다. "Walk-OFF" 메커니즘은 음식을 포함한 다양한 요소에 영향을 받아 걷기를 제어하는 뉴런의 활동을 멈추게 합니다. "제동" 메커니즘의 발견은 더욱 깊은 이해를 제공합니다. 이는 관절을 더 딱딱하게 만들어 움직임을 억제하는데, 이는 정밀함이 필요한 그루밍 같은 작업에 중요합니다.
이 연구 결과는 동물의 신경계가 다양한 신호에 어떻게 변화하고 반응하는지를 보여줍니다. 인간에서는 이와 유사한 뇌 기능이 우리의 움직임과 행동을 조정하는 데 도움을 줍니다. 특정한 뇌 과정이 다양한 상황에서 어떻게 작용하는지를 학습함으로써, 신경계가 여러 신호를 효과적으로 처리하여 결정을 내리는 방식을 이해할 수 있습니다.
이 연구는 기계가 주변 환경을 더 잘 이해하고 반응할 수 있도록 도와줌으로써 로봇공학과 인공지능 분야에 혁신을 가져올 수 있습니다. 향후 연구에서는 이러한 중지 과정이 다른 뇌 기능과 어떻게 작용하는지 살펴봄으로써 동물들이 복잡한 행동을 수행하는 방식에 대한 이해를 높일 수 있을 것입니다.
다양한 연구 기관의 과학자들은 신경 세포와 몸의 여러 반응들이 행동 억제를 돕는 방법을 밝혀냈습니다. 이 연구 결과는 다른 종에서도 유사한 과정을 이해하고 뇌의 작동 방식을 더욱 잘 이해하는 데 기여할 수 있습니다. 이는 뇌가 생존에 필요한 중요한 과제에 집중하는 방법을 배우기 위한 중요한 첫걸음입니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-07854-7및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Neha Sapkal, Nino Mancini, Divya Sthanu Kumar, Nico Spiller, Kazuma Murakami, Gianna Vitelli, Benjamin Bargeron, Kate Maier, Katharina Eichler, Gregory S. X. E. Jefferis, Philip K. Shiu, Gabriella R. Sterne, Salil S. Bidaye. Neural circuit mechanisms underlying context-specific halting in Drosophila. Nature, 2024; 634 (8032): 191 DOI: 10.1038/s41586-024-07854-7
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