眼睛不長在頭上，還能看見嗎？

近日，塔夫茨大學(xué)再生和發(fā)育生物學(xué)中心的科學(xué)家們做了一件非常瘋狂的實驗，他們摘掉了蝌蚪的眼睛并將其中一只眼睛安裝到了它的尾巴上。他們并沒有考慮神經(jīng)末梢連接的問題，他們僅僅拿了一個原基（最終能夠發(fā)育成一只眼睛的細胞塊），并在蝌蚪的尾巴上面挖了個洞，接著再將它塞進去。這種科學(xué)怪人式的方法，出人意料地管用。

這個實驗有許多令人稱奇的地方，首先，這一研究嚴格地在一只蝌蚪的身上進行。蝌蚪是某種兩棲動物生命周期的幼年階段，當它們最開始被孵化出來的時候，身體或多或少有點像球，它們還有兩側(cè)扁平的尾巴和位于身體內(nèi)部或外部的腮。在它們生長的時候，會經(jīng)歷變態(tài)發(fā)育，長出四肢和肺，并讓尾巴消失。它們的消化系統(tǒng)也會發(fā)生巨大的變化，從蝌蚪的食草生活進入成年期的食肉生活。

它們的眼睛也會經(jīng)歷巨變。它們在生長的時候，會伸出神經(jīng)纖維的卷須（或者說軸突）。之前當生物學(xué)家們將有熒光蛋白標記的細胞注入蝌蚪體內(nèi)時，觀察到了這一現(xiàn)象。這使得它們能長出可視化神經(jīng)。蝌蚪約有一半的神經(jīng)直接與脊柱相連，而另外一半神經(jīng)的連接在胃部附近建立。然而沒有一個直接與大腦相連。因此研究人員們開始思索如果蝌蚪的眼睛不與大腦相連，那么它們也不一定非要長在蝌蚪的腦袋上。

給蝌蚪注射了魚用鎮(zhèn)定劑之后，研究人員們摘掉了它們的眼睛（對于它們而言傷口愈合非常快，在不到24小時的時間里就愈合了），接著他們將其中一只眼睛安裝到了尾巴上。之后他們發(fā)現(xiàn)蝌蚪不僅能檢測到光的變化，還表現(xiàn)出了學(xué)習(xí)視覺行為。

顯然，這一實驗提出來的問題比它解答的問題更多。眼睛如何發(fā)育，它們怎么知道該如何在身體另一個末端與脊柱相連？該研究認為蝌蚪捕獲數(shù)據(jù)之后傳輸數(shù)據(jù)的方式發(fā)生了變化，但具體的機制依舊是個謎。

該研究的含義非常重要，對于控制系統(tǒng)而言尤其如此。如果我們能夠理解大腦和神經(jīng)元的可塑性（根據(jù)經(jīng)歷發(fā)生改變的能力），那么也許有一天我們能夠設(shè)計出能編程、學(xué)習(xí)和適應(yīng)的控制系統(tǒng)。