感知味觉的细胞能够控制整个动物个体的觅食策

神经科学家们对一项引人注目的计算机模型展开研究，这个模型深度解释了线虫是如何高效寻找食物的独特过程。该研究的核心焦点在于味觉感知细胞在其中的角色，这些细胞不仅感知环境信号，更在决策和控制动物行为方面发挥着关键作用。该团队由利兹大学和鹿特丹伊拉斯谟大学医学中心的科学家组成，研究对象是微型线虫物种Caenorhabditis elegans。

在最新一期《通信生物学》杂志上的一篇论文中，研究人员揭示了这种动物的感觉细胞不仅接收环境信号，还处理这些信息以驱动动物的运动决策。这些发现源自一个简单的事实：线虫在寻找食物时，会利用味觉细胞感知环境中的盐浓度作为导航信标。它们会向盐的方向移动，如果没找到食物，则会远离。

C. elegans这个物种的食物是土壤中成片的腐烂植被中的细菌，这些细菌形成的食物斑块可能大小不一且相隔一定距离，迫使蠕虫采取一种看似随机但实则高效的觅食策略。它们在一个区域内纵横交错地寻找食物，如果没有找到食物则会转向其他区域。这种策略看似简单，实则蕴含着复杂的生物学原理。

研究人员通过实验和计算机模型揭示了味觉传感器是如何处理环境信息以指导觅食行为的。他们发现，当线虫首次遇到含盐环境时，对盐浓度增加敏感的感觉细胞受到刺激，引导动物进入盐区。但如果几分钟后没有找到食物，这个感觉细胞会变得不再敏感，另一个对盐含量下降敏感的感觉细胞则变得活跃起来，引导动物改变方向，优先探索含有较大盐块的区域。这两种感觉细胞协同工作，使线虫能够精准地在盐块上觅食。

如果找不到食物怎么办？研究发现，当动物暴露在盐中时，会有两个额外的感觉细胞被激活加入盐感应回路。这些最初被认为是提醒蠕虫注意危险的细胞，实际上也作为导航策略的一部分而开关，使蠕虫能够急剧改变方向以避免盐并扩大其觅食范围。随着时间的推移，所有的传感器都在开启和关闭状态之间循环，控制着一个丰富且动态的觅食策略。科学家们认为这是一种内置于感觉细胞的机制，不仅有效而且令人惊讶的是它全部发生在感觉细胞内部。他们推测其他动物也可能利用类似的机制来选择性地注意环境的其他线索或特征。这项研究不仅揭示了线虫的生存智慧，也为我们理解人类和其他动物的感知和决策机制提供了新的视角。