地球磁场缺失会激活哺乳动物与应激相关的脑回路

由 root 提交于 周四, 10/15/2026 - 06:56
摘要

地球磁场是具有磁觉的动物始终可获得的一种线索。尽管磁导航在迁徙鸟类中的研究最为深入,但某些哺乳动物也具有磁觉。其中,研究最为透彻的是非洲盲鼹鼠属(Fukomys)的动物;它们是穴居哺乳动物,依靠磁觉在绵延数公里的黑暗隧道系统中导航。我们对磁感受所涉及神经通路的理解仍不完整。为此,我们对盲鼹鼠脑中磁场诱发的神经元活动进行了无偏倚的全脑筛查。我们建立了 MoBI-DisC(采用 iDISCO 和 ClearMap 的盲鼹鼠脑成像)实验流程,将全脑 c-Fos 免疫标记、组织透明化、光片显微成像以及映射至新型三维脑图谱结合起来。为确定参与磁感受的脑区,我们让盲鼹鼠暴露于变化的磁场中,并将其脑活动与暴露于近零磁场的对照动物进行比较。出乎意料的是,我们发现,近零磁场暴露激活了多个脑区,其中大多与应激和焦虑反应有关,包括杏仁核、终纹床核、无名质和导水管周围灰质。这表明,磁场剥夺会对盲鼹鼠造成生理应激。为检验这一点,我们进行了位置偏好测试,发现盲鼹鼠会避免进入近零磁场区域,这与该条件对这些动物并非中性环境的假设相符。总之,我们提出了一种用于无偏倚绘制穴居盲鼹鼠神经活动的新型流程,并揭示了缺乏地球强度磁场会引发应激与回避反应的证据。磁场。

pascal.malkemper@mpinb.mpg.de

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地球磁场是一种持续存在的线索,具有磁感知能力的动物可利用它进行导航。尽管磁导航在迁徙鸟类中研究得最为深入,但一些哺乳动物也具有磁感知能力。其中,研究最充分的是非洲盲鼹鼠属(Fukomys)的成员。这类地下哺乳动物在绵延数公里的黑暗隧道系统中活动。我们对磁感受相关神经通路的认识仍不完整。为此,我们在本研究中对盲鼹鼠脑内由磁场诱发的神经元活动进行了无偏的全脑筛查。我们建立了 MoBI-DisC(结合 iDISCO 与 ClearMap 的盲鼹鼠脑成像)实验流程,将全脑 c-Fos 免疫标记、组织透明化、光片显微镜成像以及映射至一个全新的三维脑图谱结合起来。为识别参与磁感受的脑区,我们让盲鼹鼠暴露于变化的磁场中,并将其脑活动与暴露于近零磁场的对照动物进行比较。出乎意料的是,我们发现,近零磁场暴露激活了许多脑区,其中大多参与应激与焦虑反应,包括杏仁核、终纹床核、无名质和导水管周围灰质。这表明,磁场剥夺会成为盲鼹鼠的一种生理应激源。为检验这一点,我们进行了位置偏好测试,发现盲鼹鼠会避免进入近零磁场区域,这与该条件对这些动物而言并非中性的假设相一致。总之,我们提出了一种用于无偏绘制地下盲鼹鼠神经活动图谱的新流程,并揭示了……

地球强度磁场缺失引发的应激与回避反应证据

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

已声明的资助信息

欧洲研究委员会,

https://ror.org/0472cxd90

马克斯·普朗克学会,

https://ror.org/01hhn8329

北莱茵-威斯特法伦州文化与科学部

鲁尔大学联盟

德国学术交流服务中心,

https://ror.org/039djdh30

亚历山大·冯·洪堡基金会,

https://ror.org/012kf4317

版权

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发布于 2026 年 10 月 11 日。

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哺乳动物中地球磁场缺失会激活与应激相关的脑回路

Li Zhang、Billy Yu Ki Lam、Alireza Saeedi、Leoni-Marie Webb、Alessandro Felder、Nikoloz Sirmpilatze、Adam Tyson、Brittany Hamauei、Runita Shirdhankar、Sybille Wolf-Kuemmeth、Dori Grijseels、Nasibeh Amini

Sabine Begall,Pascal Malkemper

bioRxiv

2026.10.04.756554;

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.04.756554

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地球磁场缺失会激活哺乳动物中与应激相关的脑回路

Li Zhang,Billy Yu Ki Lam,Alireza Saeedi,Leoni-Marie Webb,Alessandro Felder,Nikoloz Sirmpilatze,Adam Tyson,Brittany Hamauei,Runita Shirdhankar,Sybille Wolf-Kuemmeth,Dori Grijseels,Nasibeh Amini,Sabine Begall,Pascal Malkemper

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2026.10.04.756554;

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.04.756554

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关键词:磁感受 · 近零磁场 · 盲鼹鼠 · 应激神经回路 · 全脑神经活动成像 · 位置偏好测试

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.04.756554v1?rss=1