

很难说哪一点更疯狂:塔夫茨大学的研究人员花了一年时间切除蝌蚪胚胎微小的眼球,然后将它们移植到蝌蚪的尾巴上;还是说,当它们孵化出来后,有些蝌蚪竟然真的能通过尾巴上的眼睛看见东西。
正如你所知,视力本不该如此工作——你的眼球应该连接着一条粗大的神经,将传入的信号传递回你的大脑,大脑将双眼的输入信息整合成你面前世界的3D图像。没有直接连接到大脑,你的眼球就毫无用处。
至少,这是过去几个世纪以来科学家们一直的看法。但在过去的几十年里,动物和人类的实验反复证明,中枢神经系统——包括大脑和脊髓——比人们过去认为的要灵活和适应性强得多。例如,如果大脑的一部分受损,原本流向受损区域的信息经常会被重新路由,而大脑的另一部分会接管处理任务。
因此,这些较新的发现让塔夫茨大学的研究人员感到好奇:视神经真的能是传入视觉信号的唯一途径吗?而神经系统的其他部分,例如脊髓更下方的神经,是否能在没有大脑帮助的情况下自行处理这些信号?
他们意识到,蝌蚪是检验这个问题的绝佳模型:他们将在蝌蚪发育早期进行手术,这样移植的眼睛就有时间长出神经根,并有可能连接到蝌蚪神经系统的其他部分。
手术非常精细,但研究人员成功地将眼球移植到了200多只蝌蚪胚胎的尾巴上。

当这些经过改造的蝌蚪孵化出来后,研究人员就开始测试它们的视力。《实验生物学期刊》对此实验的 描述 如下:
他们将这些两栖动物放在一个水槽里,水槽的一半被红色光照亮,另一半被蓝色光照亮,并且会定期切换。在训练过程中,只要蝌蚪进入红色光照射的区域,就会受到轻微的电击警告。休息一段时间后,测试蝌蚪是否学会了将红光与电击惩罚联系起来,以及它们是否会停留在水槽的蓝色一侧。
虽然失明蝌蚪从未表现出对水槽某一侧的偏好,但有七只移植了眼睛的蝌蚪学会了停留在蓝光区域,这表明它们能通过移植的眼睛看见东西。
问题是,为什么只有七只?
答案似乎与供体眼睛在移植后如何长出神经有关。由于供体眼睛被标记了红色荧光蛋白,研究人员能够对蝌蚪进行成像,并比较神经的生长情况。在受试者的一半中,神经根本没有生长;在另外约四分之一的受试者中,神经生长了,但却长到了蝌蚪的胃里。

但在剩余四分之一的受试者中——总共31只蝌蚪——神经一直延伸到动物的脊髓;而七只能够看见的蝌蚪中有六只属于这一组。

研究人员的发现似乎表明,脊髓中的神经元能够执行至少一部分大脑的功能。如果这是真的,科学家们将来或许可以利用脊髓的智能来开发多种医疗治疗方法,例如恢复瘫痪肢体的运动功能。