蟑螂头部也有定位系统。图片来源：Adrienn G. Varga
美国凯斯西保留地大学研究人员发现，老鼠、人类和蟑螂的头部似乎有相似的GPS，以便其在新环境中导航。相关报告近日发表于《当代生物学》期刊。科学家称，该发现可能是趋同进化的一个案例：不同动物发育出相似系统解决相同问题。
该研究试图通过进一步研究蟑螂，揭晓人类分析方向的感知能力以及如何进行导航。研究负责人、生物学教授Roy Ritzmann说：“我们知道哺乳动物到达一个陌生环境，短时间内可能迷失方向，但它们很快会找到正确的路径。”
人类和其他哺乳动物依赖头部方向辨识区域，处理、集成和升级感官信息。这些线索来源于它们看到的指示。“定向产生空间记忆，因此动物能回到某地，或去喜欢的地方、离开厌恶的地方。”该论文第一作者、博士生Adrienn G. Varga说。
该研究小组重复进行多次实验，在老鼠头部发现导航细胞，同样的，他们发现蟑螂也具有类似的头部导航能力，具有语境线索处理能力。
研究人员记录了蟑螂大脑“中央复合体”区域的细胞活性。实验中蟑螂被放入试管中。之后每只“小强”被放置在顺时针或者逆时针转向的一个平台上，平台被黑色墙壁包围着，仅有一个可移动的标志物——白色小方块。之后这些蟑螂在30度增量条件下，被旋转360度，4~6次进行顺时针和逆时针旋转，最终这些动物迷失了方向。
虽然蟑螂缺少内耳结构，但是它们会使用类似前庭的系统提供方向线索。研究人员发现，与人类相似，当遭遇顺时针和逆时针旋转时，蟑螂这些细胞的活性不同。但Varga表示，它们经过短暂的迷失方向后，“很快就能恢复方向导航”。
当白色卡片被插入墙壁时，这些细胞最活跃，因为卡片为蟑螂提供了视觉标志物。之后，研究人员将金属片罩在蟑螂头部，然后转动它们，失去视力的蟑螂的中央复合体依然被激活。
研究人员还预测，几乎所有的动物，从节肢动物到人类，都有类似的导航系统。（张章）
《中国科学报》 (2016-07-21第2版 国际)
