작은 트레드밀로 곤충의 이동 방식과 신경계 조정 연구 강화

Seoul과학자들은 예측할 수 없는 상황에서 초파리의 움직임을 연구하기 위해 작은 러닝머신을 사용하고 있습니다. 워싱턴 대학교의 연구진은 이러한 작은 장비를 만들어 곤충이 어떻게 걷고, 그들의 움직임을 어떻게 감지하는지를 관찰했습니다. 연구의 주요 목적은 감지 능력이 특히 조건이 갑작스럽게 변할 때 그들의 움직임에 어떤 영향을 미치는지를 이해하는 것입니다.

이 연구의 주요 측면은 다음과 같습니다:

• 저렴한 부품으로 하우스플라이 크기의 트레드밀을 설계 및 제작
• 고유 수용 감각이 손상된 파리의 이동 능력 평가
• 스플릿 벨트 트레드밀을 사용한 협응 관찰
• 전 세계 연구 용도로 트레드밀 설계의 오픈 소스 제공

미니 러닝머신은 대형 동물의 움직임을 연구하기 위해 사용되는 일반적인 러닝머신을 기반으로 합니다. 연구자들은 이 러닝머신을 과일 파리를 대상으로 제작함으로써 그들의 움직임을 정확히 관찰하고 제어할 수 있습니다. 이는 과일 파리가 신경계가 작고 잘 이해된 덕분에 뇌의 작동 방식을 연구하기에 좋은 모델이 되기 때문에 중요합니다.

실험에서, 파리들은 일반 트레드밀과 분할 트레드밀 위를 걸었습니다. 일반 트레드밀에서는 파리들의 보행 패턴을 오랜 시간 동안 추적할 수 있었습니다. 파리들은 1초에 50밀리미터 이상의 빠른 속도로 걸었습니다. 분할 트레드밀에서는 양쪽 트레드밀이 서로 다른 속도로 움직일 때, 파리들이 걸음 패턴을 바꾸었고, 이는 중간 다리의 변화가 방향 제어에 크게 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다.

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연구자들은 신체 위치 감각에 영향을 미치는지를 확인하기 위해 특정 뉴런을 껐습니다. 그 결과 다리의 협응력은 유지된 채로 걸음 수가 줄지만 걸음걸이가 더 커졌습니다. 이는 신경계가 조절할 수 있는 방법이 있을 수 있거나, 신체 위치를 담당하는 다른 뉴런이 매끄러운 걷기를 유지하는 데 도움을 준다는 것을 의미할 수 있습니다.

이 실험 환경은 과학자들이 동물의 움직임과 움직임 중 뇌의 작동 방식을 연구할 수 있는 통제된 환경을 제공합니다. 트레드밀과 유전학적 도구를 활용하면 실험을 정밀하고 반복적으로 수행할 수 있어, 걷는 동안의 뇌의 조절과 신체 인식에 대한 중요한 통찰을 얻을 수 있습니다.

이 팀은 러닝머신 설계를 누구나 무료로 이용할 수 있게 하여, 전 세계의 과학자들이 이를 복제하고 개선할 수 있게 하고 있습니다. 이러한 협력은 곤충은 물론 다른 동물, 나아가 인간의 신경계가 움직임을 어떻게 조절하는지를 연구하는 데 속도를 더할 수 있습니다.

미니어처 트레드밀은 단순한 새로운 도구 이상입니다. 이것들은 생명체의 움직임과 균형을 연구하기 위해 공학, 생물학, 신경과학을 결합합니다. 워싱턴 대학교에서의 연구는 향후 신경근육 질환 치료법 개발에 도움이 될 수 있습니다.