“从字面上改变教科书”：科学家称眼脑连接的进化比以前认为的要早得多
“这对我来说是第一次，我们的一篇论文从字面上改变了教科书，”密歇根州立大学自然科学学院综合生物系副教授Braasch说。
这项工作于2021年4月8日在线发表在《科学》杂志上，这也意味着，这种眼脑连接的进化早于生活在陆地上的动物。现有的理论一直认为，这种连接最早是在陆地生物中演化出来的，并从那里延续到人类，科学家认为它有助于我们的深度感知和3D视觉。
而这项由法国Inserm公共研究组织的研究人员领导的工作，不仅重塑了我们对过去的理解。它还对未来的健康研究产生了影响。
研究动物模型是研究人员了解健康和疾病的宝贵方法，但从这些模型中得出与人类状况的联系可能是一个挑战。例如，斑马鱼是一种流行的模型动物，但它们的眼脑连接与人类的眼脑连接非常不同。事实上，这有助于解释为什么科学家们认为人类的联系最早是在四肢陆生动物或四足动物中进化出来的。
"现代的鱼，它们没有这种类型的眼脑联系，"Braasch说。"这就是人们认为这是四足动物中的新事物的原因之一。"
Braasch是研究不同类型的雀鳝的主要专家之一。雀鳝的进化速度比斑马鱼更慢，这意味着雀鳝与鱼类和人类共享的最后一个共同祖先更为相似。这些相似性可以使雀鳝成为健康研究的强大动物模型，这就是Braasch和他的团队正在努力更好地了解雀鳝生物学和遗传学的原因。
而这也是Inserm的研究人员找Braasch进行这项研究的原因。"如果没有他的帮助，这个项目就不可能实现，"Inserm的研究主任、巴黎视觉研究所的小组负责人Alain Chédotal说。"我们没有机会接触到斑点雀鳝，这种鱼在欧洲并不存在，在生命之树中占据着关键位置。"
为了进行这项研究，Chédotal和他的同事Filippo Del Bene使用了一种突破性的技术来观察几种不同鱼种中连接眼睛和大脑的神经。这其中包括研究得很好的斑马鱼，也包括昆士兰大学的合作者提供的罕见标本，如雀鳝和澳大利亚肺鱼。
在斑马鱼中，每只眼睛都有一条神经连接到鱼脑的另一侧。也就是说，一条神经将左眼与大脑的右半球连接起来，另一条神经将其右眼与大脑的左侧连接起来。其他更 "古老 "的鱼的做法则不同。它们有所谓的同侧或双侧视觉投射。在这里，每只眼睛都有两条神经连接，一条通往大脑的两边，这也是人类所拥有的。
有了对遗传学和进化的理解，该团队可以回溯时间，估计这些双侧投射首次出现的时间。展望未来，该团队很高兴能在这项工作的基础上，更好地理解和探索视觉系统的生物学。
"我们在这项研究中发现的只是冰山一角，"Chédotal说。"当我们向Ingo展示第一项成果时，他的热烈反应和热情支持，这非常鼓舞人心。我们迫不及待地想和他一起继续这个项目。"
Braasch和Chédotal都指出，这项研究是多么强大，这要归功于强大的合作，使团队能够研究如此多不同的动物，Braasch说这是该领域的一个增长趋势。
这项研究还让Braasch想起了另一个趋势。Braasch表示："我们越来越发现，很多我们认为进化得比较晚的东西其实很古老。"这其实让他觉得自己与自然的联系更紧密了。"当我看着这些奇怪的鱼，了解我们自己身体的部分有多古老时，我对自己有了一些了解。我很高兴能在这学期的比较解剖学课上用新的方式讲述眼睛进化的故事。"
