據《新科學家》雜志網站近日報道，斑馬魚發現了它的午餐，它的大腦在想什么？現在，我們第一次能確切看到它的想法，而這要感謝一種研究單個神經元的新方式，可使研究人員追蹤活體動物的大腦活動模式。相關研究報告發表在《當代生物學》雜志上。
實現細胞活動精細成像的標準方式，是通過基因改變的細胞來表達綠色熒光蛋白（GFP），其在鈣濃度提升時會被點亮，就像神經元被激活時發生的一樣。
為了嘗試觀察單個神經元的活動，科研人員在日本國立遺傳學研究所制成了超級敏感的熒光蛋白，并在4天至7天大、通體透明的斑馬魚幼體身上進行了測試。他們重點集中于斑馬魚的頂蓋位置捕捉活動的跡象，而該區域正是斑馬魚大腦處理視覺信息的部位。他們搭建起液晶顯示屏，用以向靜止的斑馬魚幼體的一側展示閃爍的點。隨著點的出現和消失，研究人員觀察到相應的閃光自斑馬魚的頂蓋發出，而這反映了它的神經活動。
當科學家把閃爍點從左側移動到右側，或從上方移到下方時，他們又在頂蓋位置看到了水平和垂直方向的大腦信號，展現了所謂的“視網膜腦圖”。來自每只眼的視覺信息會在相反的腦半球得到處理，因此右眼看到的景象會被復制到頂蓋的左側，反之亦然。
大腦地圖和實際活動的規模差異在于，垂直方向的放大倍數要比水平方向的倍數更高，但為何出現這種情況目前尚不清楚。研究人員稱，他們認為魚眼和人眼發現高度差異的能力均好于其發覺水平差的能力。而這是一個有趣的問題。
研究小組隨后引入了活體草履蟲，這種微小的單細胞有機體是斑馬魚的食物。其被放置在幼魚的頭部附近，當它處于靜止狀態時，幼魚沒有任何回應，但當它開始游動時，斑馬魚腦部的信號便會和獵物的運動步調趨于一致。
最后，科學家還觀察了斑馬魚和草履蟲同時自由游動時幼魚的大腦信號。在幼魚捕捉到獵物之前，信號會聚集在頂蓋前方，這表明，這一區域的激活能夠與幼魚隨后的運動通路激活聯系起來。
現在，研究人員正在試圖觀察斑馬魚整個大腦的活動，未來他們還將探索其在學習等情況下的神經元活動，而這對于了解人類思考時涉及的基本神經回路工作模式有所幫助。
此外，科研人員還希望了解隨著斑馬魚的成熟，它們的神經回路會如何進行生長。這將是下一個較大的障礙，因為只有斑馬魚的幼體是通體透明的，這就需要一個“窗口”或是極其敏感的光學試劑。而此次使用的新型綠色熒光蛋白的分辨率就十分驚人，因此實現上述目標并非遙不可及。