截肢伤害被传达给相反的四肢

在研究再生和伤口修复的生理学知识的研究中，塔夫茨大学生物学家已经发现，一根肢体的截肢立即反映在对侧的生物电性质，或对侧的发育青蛙的无损伤肢体。未损伤腿中的生物电解化的模式与损伤的位置和类型直接相关，表明有关组织损伤的信息可用于其对称对应于损伤约30秒内的对称对应物。新发现的现象称为“生物电损伤镜像”或BIM，详细描述了在下周在期刊上发布的纸张中发展。

生物电现象是由通过主动泵送或被动扩散到细胞中的电压或被动地扩散到细胞中的电压电位而引起的。大多数细胞能够这样做，并且在胚胎发育期间，高压电压的模式有助于指导细胞的增殖和分化，以及组织和器官的图案化。生物电态也涉及再生 - 研究人员已经能够改变生物电路，以诱导已经成熟超出再生能力的蝌蚪的尾部再生。

关于生物电对再生的贡献的研究主要集中在伤口周围的区域。“然而，我们想看得更远一些，”该研究的第一作者塞拉·布塞(Sera Busse)说。他在2018年5月从塔夫茨大学获得生物学学位之前，还是一名本科生进行了这项研究。“我们知道生物电势可以表现出对称模式。我们的问题是，是否有可能受伤造成的图案也会在一定距离上对称地反映出来。”

会,博士后学者帕特里克·麦克米伦博士和迈克尔•莱文博士,生物学的Vannevar Bush教授在艺术与科学学院和艾伦探索中心主任塔夫茨,设计了实验用荧光染料,可以揭示电的模式去极化的上层皮肤。

当Busse切除了仍处于再生阶段的青蛙的四肢时，染料显示了一个显著的现象:未受伤的腿表现出了生物电状态，反映了受伤的另一侧发生的位置和类型，而且效果是立即的，在5秒内就会发生。

“这件结果是什么惊人的，这不仅是未受伤的腿的去极化检测到另一方伤害的存在，而且还反映了关于切割的位置的信息，”莱文说。

研究人员考虑了这些信息是通过中枢神经系统还是脊髓通过典型的神经通信传递的，但是当中枢神经系统通信中断时BIM信号没有减弱。这一结果表明，肢体之间的远距离交流是通过细胞间的机制发生的，这可能是更熟悉的神经信号的进化前兆。

“展望未来，我们将采用更精确的遗传编码电压传感工具，其可以提供比染料更多的定量和更深的组织信息，以及机器学习方法，以提取不同类型的生物电信号损坏的签名，以提供更多高度解决对BIM现象的认识，“莱文说。下一步涉及了解体内这种远程信号传导的机制和信息含量，以及对许多不同疾病条件的潜在发展替代网站诊断。

除了在塔夫茨大学期间进行领先的研究外，布西还是一名全国竞技赛艇运动员，10次参加美国攀岩队，并在这项运动中获得美国全国冠军。另外两位作者麦克米伦和莱文也曾是塔夫茨大学的本科生。

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