斑马鱼比你的小手指还小，大脑的大小还不到针头的一半。然而，这些动物拥有一个有效的导航系统，使它们能够找到回到水温适合它们的地方的路。

波恩大学、波恩大学医院和慕尼黑工业大学(TUM)最近的一项研究揭示了这一点，研究结果发表在《当代生物学》杂志上。

所有的动物都需要调节自己的体温，如果体温过高或过低，它们就无法长久生存。像人类这样的温血生物有各种方法来做到这一点。它们通过出汗或扩张皮肤血管来释放热量，而颤抖或燃烧棕色脂肪组织中的脂肪则有相反的效果。

相比之下，像斑马鱼这样的冷血动物却不能做到这些，所以它们有不同的策略。它们会在附近寻找“舒适温度”的地方，就像我们在感到寒冷时出去晒太阳，或者在天气太热时寻找阴凉处一样。

来自波恩大学生理学II研究所和波恩大学医院的Ilona Grunwald Kadow教授解释说:“我们形成了这样的想法，冷血生物使用与人类相似的大脑机制来为它们找到理想的温度条件，这有助于它们知道去哪里。”

斑马鱼是测试这个想法的完美对象，因为它的幼虫是透明的。这使得科学家们可以在实验室中观察他们执行某些任务时的大脑内部，而这些研究人员正是这样做的。

波恩大学医院的格伦瓦尔德·卡多解释说:“这些动物经过基因改造，使它们的神经细胞产生一种染料。”他也是波恩大学“生命与健康”跨学科研究领域的成员。“这使得他们的神经元在活跃时被点亮，使我们能够在显微镜下看到他们大脑的哪个区域在那个精确的时刻工作。”

在他们的实验中，研究人员用水包围动物，使其变热或变冷。“然后我们观察他们的反应，”弗吉尼亚·帕列里解释说。在慕尼黑工业大学攻读博士学位期间，她研究了冷血动物和温血动物(如人类)调节体温的机制之间的相似程度。“这告诉我们，这种鱼更喜欢25.3摄氏度的温度。只要气温下降或上升零点几度，它们就会开始寻找更舒适的环境。”

“卫星导航”增加了找到理想居住地的机会nditions很快

他们大脑的两个部分在这个过程中被激活，下丘脑的视前区(POA)和背束。POA似乎主要负责检测与鱼的理想温度的偏差。

Palieri说:“当我们关闭动物的POA时，它们停止了搜索，即使它们的水温有些不舒服。”有趣的是，像我们这样的哺乳动物也有POA。

格伦沃尔德·卡多解释说:“大脑的这个区域同样负责调节温度，即使在这些高度发达的生物体中也是如此。”“然而，在他们身上，它主要负责出汗或颤抖等自动行为，而不是这样的行为。”

然而，这项研究表明，大脑的“恒温器”非常古老，这意味着它在进化过程中发展得非常早。

对于habenula来说，它显然是一种“卫星导航”，向鱼显示它可以找到一个舒适的温度，并引导它直接回到那里。“多亏了它们的导航系统，这些动物可以非常有效地找到路，并迅速回到温度最佳的地方，”TUM神经科学研究所的Ruben Portugues教授补充道，他是卓越集群“SyNergy”的研究员，他与Ilona Grunwald Kadow一起领导了这项研究。

habenula区域的失活剥夺了鱼的寻路能力，迫使它采取一种不同的搜索策略，类似于细菌和其他单细胞生物:它在直线上游一段时间，然后检查温度是否按照自己的喜好发生了变化。如果是这样，它会沿着同一个方向继续;如果没有，它会随机选择一个不同的方向，然后再次游开，重复这个过程，直到找到一个温度更合适的地方。

尽管我们对斑马鱼的导航系统究竟是如何工作的知之甚少，但人们认为它涉及到特殊的“罗盘细胞”。habenula可能会储存它的位置，使它能够重建运动序列。“我们现在想更仔细地检验这个假设，”波尔图格斯教授说。

同样有趣的是，这个导航系统显然不仅用于寻找温度合适的地方。它还有助于重新定位具有良好盐分水平，pH值或类似条件或鱼类生存所需资源的区域。

这显示了大脑的效率。一旦它找到了某个问题的解决方案，它就会非常乐意将其用于其他类似的任务。这不仅适用于单个物种，因为这些解决方案在进化过程中被保留和改进了。