雏鸡利用地磁场信息定向的中枢机制

仿生"GPS"是基于地磁场描述模型和动物的精确地磁场导航能力而提出的一个新概念，在定向导航领域具有潜在的应用价值。雏鸡不仅与善迁徙的鸟类一样可以利用地磁场信息辨认方向，还具有易于实验操作的优点，很多在善飞行的鸟类上无法使用的研究手段都可以在雏鸡上使用。本课题拟利用雏鸡建立磁场信息感知模型，采用原位杂交技术标记磁场信息驱动的脑内即刻基因表达，通过比较分析即刻基因表达，定位脑内与磁场信息感知分析功能相关的功能区；在此基础上，利用束路追踪技术，追踪各主要脑功能区之间的纤维联系，确定感知分析磁场信息的神经网络；采用电生理技术，记录神经网络中相关神经元的电活动信号，比较分析不同类型神经元的电信号特征，阐明磁场信息感知分析中枢的信号分析整合过程，揭示雏鸡利用地磁场信息定向的中枢机制。本研究可为研究开发仿生"GPS"提供理论依据，同时也可以为最终揭示动物利用地磁场信息定向导航的奥秘奠定基础。

雏鸡可以和善迁徙的鸟一样利用地磁场信息辨认方向，是研究动物磁场感知功能的理想模式动物。本课题以雏鸡建立地磁场信息诱导的条件反射模型，利用形态学和电生理学方法研究定位了脑内和磁场信息感觉功能相关脑功能区，获得了如下研究结果：1、雏鸡对二倍地磁场比较敏感，高强度静磁场会对雏鸡的认知功能造成损伤；2、建立了三维可旋转磁场系统，该系统可以任意改变磁场方向、强度，还可以在核心区形成零磁场环境；3、利用绕行学习模型、旱迷宫模型建立了雏鸡磁场感知模型；4、以磁场为条件刺激，以声音为信号为非条件刺激建立了雏鸡磁场条件反射模型；5、二倍地磁场可诱导雏鸡基底神经核、三叉神经核、顶盖区、海马、端脑皮质即刻基因表达，且这些脑区即刻基因表达左右脑不对称；6、端脑皮质接受不同磁场感知系统的投射，该脑区可能对磁场信息具有整合作用。本课题利用雏鸡建立了磁场信息感知模型，还获得了一些相关脑区磁场信息机制的初步结果，这些工作对今后进一步深入细致研究鸟的磁场信息感知的中枢机制具有参考价值。