神經科學領域迎來了一項重要發現：電突觸在動物決策過程中的關鍵作用被揭示，這一發現對理解神經系統的運作機制具有深遠影響。
耶魯大學與康涅狄格大學的科學家們攜手，在探究動物大腦決策機制上取得了突破性進展。他們聚焦于電突觸在過濾感覺信息中的獨特作用，這一成果已刊登在《細胞》雜志上。
動物大腦時刻接收著來自四面八方的感官信息，包括視覺、聽覺、嗅覺等。科學家指出，要有效處理這些信息，需要一個精細的過濾系統，該系統能夠篩選出關鍵細節，引導動物作出相應行動。這一過濾系統并非簡單地屏蔽無關信息，而是根據情境主動對信息進行優先級排序，這一過程被稱為“行動選擇”。
為了深入研究這一機制，科學家們選擇了秀麗隱桿線蟲作為實驗對象。這種蠕蟲雖然體型微小，卻為理解行為選擇的神經機制提供了寶貴模型。研究發現，秀麗隱桿線蟲能夠學會偏愛特定溫度，并在溫度梯度中導航至其喜好的溫度。
蠕蟲在溫度梯度中展現出兩種行為模式：梯度遷移和等溫跟蹤。前者是蠕蟲沿溫度梯度向其喜好的溫度移動，后者則是在找到適宜溫度后，蠕蟲保持在該溫度范圍內的行為。令人驚奇的是，蠕蟲能夠根據環境選擇執行哪種行為。遠離喜好溫度時，它們采用梯度遷移；接近喜好溫度時，則切換至等溫跟蹤。
科學家進一步探究發現，這一行為的調控關鍵在于一種名為INX-1的蛋白質介導的電突觸。這些電突觸連接了控制蠕蟲運動決策的AIY神經元。研究小組發現，電突觸不僅傳遞信號，還起到了過濾作用。在INX-1功能正常的蠕蟲中，電連接有效抑制了來自熱感覺神經元的微弱信號，使蠕蟲專注于溫度梯度中的較大變化，從而高效穿越梯度，向喜好溫度移動。
然而，在INX-1缺失的蠕蟲中，AIY神經元變得異常敏感，對輕微溫度波動反應過度。這種過度敏感導致蠕蟲被困在并非其喜好的溫度等溫線中，無法有效向喜好溫度移動。科學家形象地比喻道，這就像一只鳥在不恰當的環境中伸展雙腿，反而妨礙了其正常飛行。
由于從蠕蟲到人類，許多動物的神經系統中都存在電突觸，因此這一發現的意義遠不止于蠕蟲的行為。耶魯大學醫學院的神經科學和細胞生物學教授丹尼爾·科隆-拉莫斯表示，科學家可以利用這一發現，研究神經元之間的關系如何改變動物對環境的感知和反應。雖然不同動物在行動選擇的具體細節上可能有所不同，但電突觸在耦合神經元以改變對感覺信息反應中的基本原理可能是普遍存在的。
科隆-拉莫斯還指出，在人類視網膜中，也存在類似電突觸結構的神經元，即“無長突細胞”，它們在眼睛適應光線變化時調節視覺敏感性。這一發現進一步證實了電突觸在神經系統處理感覺信息、指導動物感知和行為中的關鍵作用。
