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首次确立壁虎的脑立体定位方法
 论文作者:戴振东等      期刊:《科学通报》     发布时间:2007-12-4 11:54:20 小号字 中号字 大号字
 
人类的飞天梦已经实现,而且飞的更高、更快。中华武术期望的飞檐走壁的功夫还没有很好的实现。我们能否指挥动物代替我们实现这样的梦想?能够飞檐走壁的动物以我国特有的大壁虎(蛤蚧)体形最大、运动最快、负重最多。是代替我们飞檐走壁的理想动物。国外Talwar在老鼠胡须感受的脑代表区植入微电极,成功实现了指挥老鼠运动(Talwar S K et al., 2002, Nature, 417 (6884): 37-38)。本项目拟从壁虎的运动发起区实现对其运动的控制。为实现上述目标,必须研究大壁虎脑区运动相关核团的空间分布规律,并揭示其神经电信号的时空编码规律,而建立大壁虎的脑立体定位方法并研制相关定位夹持装置是开展上述研究的前提和基础。
 
由南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所戴振东教授所领导的团队完成的《大壁虎脑立体定位的方法与装置》一文很好地解决了大壁虎脑立体定位这一关键问题。该文发表在《科学通报》(http://csb.scichina.com/cn/dqml.asp)2007年第21期上。研究人员进行了大壁虎颅骨构造的解剖学与统计学研究。根据大壁虎颅骨解剖学特点,利用三点定位方法,选择大壁虎颅骨表面明显的解剖学标志和骨结构作为定位和固定的基准,建立了一套完整的大壁虎脑立体定位方法。并从经济实用性出发,以商品化的标准脑立体定位仪为平台进行了大壁虎脑立体定位夹持装置的设计制作(该装置已经审报国家发明专利)。在此基础上,研究者还系统地测定和分析了定位仪的误差,为可靠的定位提供了翔实的数据。
 
利用所研制的大壁虎脑立体定位装置,科研人员进行了大壁虎脑图谱的初步制作;观测了大壁虎大脑皮层的躯体感觉运动区;进行了中脑特异性运动核团刺激和标记等诸多实验。实验证明,该脑立体定位装置操作简单,与通用脑立体定位仪相容,适于不同大小的成年大壁虎的脑部实验。定位比较准确,重复性、稳定性较好。填补了壁虎类爬行动物没有专用脑立体定位仪的空白。
 
这一研究工作的创新之处在于首次确立了大壁虎的脑立体定位方法,并研制了相应的装置,具有较好的实用性。以确定的定位方法和装置为基础,研究者率先开展了壁虎运动干预的研究(包括脑图谱的初步建立、脑内运动核团的分布及初步定位),目前已经取得了重要的进展。
 
该项研究对理解壁虎运动神经系统的空间编码规律、实现大壁虎运动人工干预起到了积极的推动作用。(来源:人民网)
 
(《科学通报》,2007 52 (21): 2524-2528,王文波 戴振东)
 
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