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面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

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速度慢下来神经跟上来

2018-09-03 中国科学报 冯维维
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图片来源:sladeresearch

  无论是躲避苍蝇拍,还是在捕捉猎物的最佳时机伸出舌头,在动物王国里,快速反应可能意味着生与死的区别。但一项新研究发现,并非所有动物的反应都是一样的:体型较大的动物比体型较小的动物反应慢,正因为如此,它们的运动速度无法达到应有的水平。

  说到反应,毫无疑问,体型较大的动物反应要慢一些。大型动物的神经细胞更长,这意味着信号从脊柱传输到腿部肌肉的时间更长。但神经速度并非唯一减慢反应速度的因素。

  为此,在新研究中,研究人员决定分析各种各样的因素,比如肌肉产生力量的速度。他们梳理了关于电刺激动物的神经和肌肉的其他研究数据,这些动物小到鼩鼱,大到大象。他们还观察了这些哺乳动物的步态,以计算其步幅和落脚位置与体型的关系,这让研究人员可以观察它们的反应相对有多快。

  研究人员在近日发表于《英国皇家学会学报B辑》的报告中称,随着体型的增大,肌肉做出反应所需的总时间也在增加。大型哺乳动物在神经活动和肌肉运动之间的延迟时间是小型哺乳动物的15倍还多。但相对于它们的身体运动速度,这种延迟只有两倍多,这意味着为了对应缓慢的信号,它们只好移动得更慢。如果没有这一切,一只250公斤重的麋鹿快速行走时就会拥有变得模糊不清卡通般的双腿,它的步伐会比反应速度快得多。这就是所谓的生物速度限制。

  相关论文信息:DOI:10.1126/science.aav2566

打印 责任编辑:侯茜
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