果蠅驚人的飛行神經! Michael Dickinson: How a fly flies 在生物研究中，果蠅在遺傳學上給出了很多重要的貢獻，但是隨著越來越多的研究也發現 ，這樣的小生物裡面包含著更多有趣的故事，而這個演講的主題就是要說明這小動物的飛 行與神經系統有多讓人驚奇。以講者的觀點，昆蟲相對於哺乳類而言，就是地球上的外星 生命，所有的動物功能在米粒大小中實現，而昆蟲的存在也是生命演化過程中最動要的事 情(因為與植物的授粉關係)。以飛行而言，人類熟悉的飛機與鳥類飛行模式，在某些工程 師的計算中是不可能在像昆蟲這樣大小的生物中實行，所以昆蟲該是飛不起來的。但是詳 細的研究發現，果蠅的飛行是利用了另外的方式，利用很大的翅膀攻角拍動，在翅膀的前 端產生渦流，利用這樣的渦流來產生上升的推力(影片中有模擬跟固定模型實驗可看!)。 而同樣讓人驚奇的是，果蠅每秒兩百次以上的翅膀拍動能被神經準確的控制，在獲得訊息 後的幾十分一秒內就能做出轉向的動作! 這樣的肌肉與神經系統是怎麼樣完成的呢? 在飛 行的肌肉方面，原來有兩組系統同時運作著，一套是不停自我控制的固定飛行肌肉，產生 持續的拍動，另一組比較小的肌肉系統則由中央神經控制，可以經由拉動快速重組翅膀根 部的飛行傳動結構。在神經方面更是驚人，不同於一般知道的神經有所謂的軸突樹突確定 輸出與輸入，研究人員發現在果蠅的神經上，神經可以沒有動作電位，一個神經細胞的小 部份結構同時有輸入輸出功能，可以在局部自己做神經運算。更厲害的是，果蠅的神經細 胞比一般哺乳類的神經細胞小了十倍以上!所以在果蠅小小的腦子裡面就可以做出超快速 的神經運算來完成差不多所有動物都必須要完成的神經行為指令(覓食，交配，感測..等 等，還有飛行!)。或許在未來這樣的小生物裡面所包含的知識會再次革新人們對生物神經 系統的認識! 影片: http://on.ted.com/MichaelDickinson 網址: http://scimage-lecture.blogspot.tw/2013/02/michael-dickinson-how-fly-flies.html --

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