Hydra vulgaris shows stable responses to thermal stimulation despite large changes in the number of neurons.
Hydra vulgaris shows stable responses to thermal stimulation despite large changes in the number of neurons.
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DOI：
10.1016/j.isci.2021.102490
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发表时间：
2021-06-25
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Robinson JT
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tzouanas CN;Kim S;Badhiwala KN;Avants BW;Robinson JT
许多因损伤或疾病而失去神经组织的动物可以通过再生新的神经元或重组现有的神经回路来维持行为。然而，大多数神经科学小型模型生物缺乏这种高度的神经可塑性。我们表明，水螅可以保持稳定的感觉运动行为，尽管2倍的神经元计数的变化，由于自然发生的大小变化或手术切除。具体来说，我们发现，行为和神经反应快速温度变化保持这些扰动。我们进一步描述了可能的机制所观察到的神经活动，并认为水螅的径向对称性可能使其保持稳定的行为时，神经元的数量的变化不选择性地消除任何特定的神经元细胞类型。这些结果表明，水螅提供了一个强大的模型，用于研究动物如何保持稳定的感觉运动反应的动态神经回路内，并可能导致损伤耐受神经架构的一般原则的发展。热刺激驱动特定水螅神经元的温度依赖性放电率水螅对温度显示稳定的神经反应，尽管神经元数量减少2倍水螅的损伤耐受性提供了稳定神经结构的模型行为神经科学;生物科学;发育神经科学;神经科学;
Many animals that lose neural tissue to injury or disease can maintain behavioral repertoires by regenerating new neurons or reorganizing existing neural circuits. However, most neuroscience small model organisms lack this high degree of neural plasticity. We show that Hydra vulgaris can maintain stable sensory-motor behaviors despite 2-fold changes in neuron count, due to naturally occurring size variation or surgical resection. Specifically, we find that both behavioral and neural responses to rapid temperature changes are maintained following these perturbations. We further describe possible mechanisms for the observed neural activity and argue that Hydra's radial symmetry may allow it to maintain stable behaviors when changes in the numbers of neurons do not selectively eliminate any specific neuronal cell type. These results suggest that Hydra provides a powerful model for studying how animals maintain stable sensory-motor responses within dynamic neural circuits and may lead to the development of general principles for injury-tolerant neural architectures. Thermal stimulation drives temperature-dependent firing rate in specific Hydra neurons Hydra show stable neural responses to temperature despite 2× decrease in neuron count Injury tolerance of Hydra offers model for stable neural architecture Behavioral neuroscience; Biological sciences; Developmental neuroscience; Neuroscience;
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DOI：
10.1007/bf00577724
发表时间：
1973-01-01
影响因子：
--
作者：
DAVID, CN
通讯作者：
DAVID, CN
影响因子：
3.3
作者：
Fay MP;Proschan MA
通讯作者：
Proschan MA
DOI：
10.2142/biophysics.11.33
发表时间：
2015
期刊：
Biophysics (Nagoya-shi, Japan)
影响因子：
--
作者：
Ito E;Ikemoto Y;Yoshioka T
通讯作者：
Yoshioka T
影响因子：
1.5
作者：
CAMPBELL, RD
通讯作者：
CAMPBELL, RD
影响因子：
22.4
作者：
CLIFF, N
通讯作者：
CLIFF, N