人类如果没了头,呼吸和心跳也就停了。但苍蝇不需要脑子呼吸,它们的气孔长在身体两侧,血液循环由背血管自主搏动维持。更关键的是,控制行走和飞行的程序(中央模式发生器)都储存在胸部的神经节里,而不是脑子里。
甚至,失去大脑反而可能让它们动得更欢。大脑在平时的一个重要功能是「抑制」—告诉身体别乱动。当头被拧掉,这种抑制解除,胸部神经节会进入一种「去抑制」的亢奋状态。
早在 2011 年,研究人员就发现,经过去头处理的果蝇在受到光照刺激时,依然能表现出某种程度的运动反应 。来自宾夕法尼亚大学的研究发现,去头的果蝇身体在接触光照时,依然表现出运动、行走甚至飞行的反应。这表明果蝇即使没有眼睛和大脑,其身体(可能通过胸部或腹部的光敏结构)仍保留了某种基本的光感应和反射能力。
在更早的 2005 年,科学家甚至通过光遗传学手段刺激无头果蝇的胸部神经节,成功诱导它们起飞。下图为圆柱形实验场,该场可被 355 纳米激光均匀照射: