27、视觉色素研究与物体识别定位的神经网络模型探索

视觉色素研究与物体识别定位的神经网络模型探索

视觉色素相关实验

在视觉色素的研究中，进行了这样的实验：从适应不同光照周期3天的动物体内提取总RNA，这些光照周期包括L/D周期（12小时光照 - 12小时黑暗）、L周期（24小时光照）和D周期（24小时黑暗）。起初，使用常规PCR技术，并未在这三组之间观察到明显差异。不过，为了筛选RRH mRNA表达的显著差异，实时定量PCR实验正在进行中，实验对象不仅包括适应正常昼夜光照条件的动物，也有适应改变后的昼夜光照条件的动物。

实验结论与未来研究方向

研究提出，刺胞动物水螅因其视蛋白可能存在的分子和功能多样化，可作为通向高级感光系统的理论和实验系统发育环节，并且可能是拥有多个视蛋白基因的动物共同祖先。在水螅的EOP系统中，早期识别出属于外胚层/神经上皮的视紫红质（Rh）和视黄醛还原酶（RRH），这可能支持祖先色素后来分化为视觉和非视觉功能的假设。

未来的研究方向包括：
1. 对水螅新型光色素和感光细胞的定位进行分子、解剖和生理学研究，探究它们与无脊椎动物和脊椎动物同源/类似视觉光感受器、视网膜内非视觉细胞以及含视蛋白的视网膜色素上皮（RPE）细胞之间的潜在关联。
2. 进一步完善Rh和RRH的特征描述，并验证是否存在黑素视蛋白，这种视蛋白在功能上更接近无脊椎动物的视蛋白。
3. 鉴于显示HyRh免疫反应性的水螅细胞似乎是纤毛类型，计划通过以下方法进行研究：
- 对单个假定的感光细胞进行膜片钳记录，以确定环磷酸鸟苷（cGMP）和/或三磷酸肌醇（IP3）信号通路是否介导视觉级联反应。
- 使用抗cGMP和抗IP3抗体进行免疫组织化学实验，确定细胞内光转导的参与者。