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新研究揭示生物躰如何判断自身长度

神经元的轴突示意图。(维基百科)

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【大纪元2019年07月11日讯】(大纪元记者张妮编译)人体骨骼、树木、花草都在长到一定长度后停下,不会疯狂的长下去。科学家们好奇,生物体究竟如何知道自己已经长了多长?

德国萨尔大学(Saarland University)的新研究聚焦神经元之间重要的联系渠道——轴突(axon)–来建立模型。轴突是神经细胞之间联系的桥梁,负责传递电子信号。轴突的长度从几微米到几米不等。研究者们通过这个模型了解神经元如何确定自身长度的机制,并认为这个原理对其它生物系统也具有普遍性。

研究者之一Frederic Folz解释说,控制生长长度的化学信号分子遵循这种机制:它们以“化学波”的形式在系统中传播,遇到轴突末端停下。高频率的“化学波”意味着这个生物片段较短;低频率意味着其较长,也就是说信号回到出发点的时间长,说明该结构体较大。

比如,一个分子在一个细菌细胞内传播几微米所需的时间,比从树根传递到树冠的时间短得多。

研究者们推测,各类生物体,从树木到人类,都是利用这种“频率”确定自己的“长度”,控制树叶、胳膊、腿生长的长度。

研究者表示,生物体这种机制将来可用于电子行业控制各种物理特性,还可以结合其它系统对人工神经网络、互联网进行改进。

这份研究近期发表在月刊Physical Review E上。◇

责任编辑:朱涵儒

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2019-07-11 12:26 PM
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