10 حزيران، 2016
ذكر فريق من علماء البيولوجيا العصبية في جامعة هارفارد أن ذباب الفاكهة لدى الذكور لديه حملة تزاوج ، وأن صعوده وسقوطه تتحكم فيه مستويات الدوبامين في منطقة واحدة من الدماغ.
وقال الباحثون إن هذا الاكتشاف يوفر نظرة ثاقبة على طبيعة الدوافع عبر الأنواع.
قال دراجانا روجولجا ، الأستاذ المساعد في علم الأعصاب في كلية الطب بجامعة هارفارد والمؤلف المشارك للدراسة: "لا أحد منا مهتم حقًا بالذباب أو سلوكه الجنسي". "نحن نحاول فهم كيفية اتخاذ الحيوانات للقرارات وتنفيذها لأداء أو عدم القيام بسلوك ما."
تم الإبلاغ عن يونيو 9 في الخلايا العصبية، تكشف النتائج المزيد حول كيف يمكن للتغيير في الحالة الداخلية للحيوان أن يدفعه إلى التوقف عن فعل شيء كان مدفوعًا في السابق لفعله ، مثل كيف يميل الشخص إلى التوقف عن الأكل عندما يشير دماغه إلى أن معدته ممتلئة حتى لو بقي الطعام الشهية. الطاولة.
قال مايكل كريكمور ، الأستاذ المساعد في علم الأعصاب في مركز FM Kirby لعلم الأعصاب في مستشفى بوسطن للأطفال ، والمؤلف المشارك الرئيسي للدراسة: "يتم سحب أدمغتنا باستمرار في العديد من الاتجاهات المختلفة". "من بين كل الأشياء التي يمكن أن تفعلها ، كيف تختار السلوك الوحيد الأكثر إلحاحًا والأكثر ملاءمة للظروف داخلك وفي العالم الخارجي؟
قال كريكمور: "في وقت سابق من مسيرتي المهنية ، بدا الأمر وكأنه تمني أن نصل إلى فهم ميكانيكي حقيقي لكيفية عمل ذلك". "ومع ذلك ، فقد بدأنا نرى الغيوم تتلاشى. نحن نجد بعض المبادئ الأساسية لدارات الدماغ التي نعتقد أنه من المحتمل أن يتم الحفاظ عليها على نطاق واسع. بالنسبة لي ، هذا مثير حقًا ".
الكثير من الشيء الجيد
بدأ المؤلف الأول للدراسة ، ستيفن زانج ، زميل ما قبل الدكتوراه في جامعة كوان في مختبر روجولجا الذي شارك في الإشراف عليه كريكمور ، بملاحظة أن ذباب الفاكهة الذكور الموضوعة في قوارير مع 25 أنثى من الذباب فقد الاهتمام بعد ثلاثة إلى أربعة تزاوجات.
ما الذي تغير؟ أشارت التجارب إلى أن الذباب لم يكن يتعب ، ولم يبحثوا عن مجموعة جديدة من الإناث.
وجد زانغ أن السائل التناسلي في بصيلات قذف الذباب - "الجزء الذي يهتم به التطور" - ينضب مع كل تزاوج. لكن إزالة الأعضاء التناسلية للذكور لم تؤثر على دافع التزاوج على الإطلاق.
ثم سمح زانغ لمجموعة واحدة من الذكور بالتزاوج بشكل طبيعي لكنه أوقف مجموعة ثانية في منتصف الجماع ، قبل أن ينقلوا السائل التناسلي إلى الإناث. على الرغم من أن بصيلات القذف للمجموعة الثانية ظلت ممتلئة ، فقد شهدت كلتا المجموعتين انخفاضًا في حملة التزاوج.
قال روجولجا: "أخبرنا ذلك أن هناك بعض الإشارات المرسلة في بداية التزاوج والتي توجه الدماغ لتقليل تنظيم حملة التزاوج وقد يكون ذلك بمثابة وكيل لكمية السوائل المتبقية".
بعد إجراء الآلاف من الاختبارات ، وجد الفريق أن سبب هذا الانخفاض في التنظيم هو التغييرات في نشاط معين الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين.
نقطة التقارب
كان ذباب الفاكهة نظامًا نموذجيًا جذابًا لأن أدمغته الصغيرة تحتوي فقط على حوالي 135,000 خلية عصبية ، مقارنة بـ 85 مليارًا في دماغ الإنسان. اختار الباحثون دراسة محرك التزاوج جزئيًا لأنه سلوك ثنائي الشكل عند الذباب ، مما يعني أن الفريق يمكنه تضييق نطاق بحثه على 3,000 خلية عصبية تختلف بين الذكور والإناث.
من بين هؤلاء ، كان تشانغ قادرًا على تحديد عدد قليل فقط من الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين والتي يتوافق نشاطها مع محرك تزاوج الذباب. يمكن للفريق أن يتنبأ بدقة بعدد المرات التي تزاوجت فيها الذبابة بناءً على مدى انشغال تلك الخلايا العصبية أو ضعفها.
قال روجولجا: "يمكنك أن ترى في أي مرحلة من الشبع كانت الذبابة فيها".
ووجد الباحثون أن الدوبامين كان يتصرف على الخلايا العصبية P1 ، حيث تلتقي المعالم والأصوات والروائح والأذواق من ذبابة الإناث. كان من المعروف تنشيط الخلايا العصبية P1 لتشغيل سلوك التودد.
رأى الفريق أنه إذا أطلقت ذبابة ذكورية الكثير من الدوبامين على P1 ، فقد قررت المحكمة ، ولكن إذا كان ناتج الدوبامين في P1 منخفضًا ، فليس هناك مدخلات حسية من الإناث الذباب يمكن أن يثير اهتمامه.
يبدو أن مستويات الدوبامين المرتفعة في دماغ الرجل سمحت بالمعلومات الحسية عن الأنثى لتنشيط الخلايا العصبية P1 وبدء سلوك المغازلة. بعد قليل من التزاوج ، مستويات الدوبامين سقطت ، وكان نفس المعلومات الحسية غير قادر على تفعيل P1.
قال Crickmore: "نعتقد أننا نحصل على لمحة عن طريقة عامة لتقليل الدوافع". "إذا كنت تحاول جعل ذكرًا لا يحاكم أنثى ، فيمكنك منع القدرة على تلقي الإشارات الحسية من الأنثى ، ولكن بعد ذلك قد لا يتمكن الذكر من معرفة أن هناك ذبابة أخرى هناك على الإطلاق أو قد يربكها بسبب ذكر. يمكنك منع الوظائف الحركية لمنع الخطوبة ، ولكن بعد ذلك قد يواجه الذكر مشاكل في أداء السلوكيات الأخرى ".
وأضاف روجولجا: "تفضل تغيير الطريقة التي يتم بها تحويل كل هذه المعلومات إلى ناتج محرك هادف. بهذه الطريقة يمكن أن يكون لديك عمليات متوازية في الدماغ لسلوكيات مختلفة ".
يؤكد الباحثون أنهم كانوا قادرين على ترجمة نتائجهم بسرعة إلى نظرية حول كيفية عمل التحفيز على المستوى العصبي لأن الكثير كان معروفًا بالفعل عن تأثيرات الدوبامين على السلوك وما يحدث في P1.
قال روجولجا: "لا يقتصر الأمر على أن ستيفن قد رسم مخططًا يوضح أن الخلايا العصبية الدوبامينية تتحدث مباشرة إلى الخلايا العصبية المسؤولة عن التودد". "المهم هو أننا نكشف النقاب عن مبدأ من المرجح أن يتم الحفاظ عليه ويساعدنا على فهم كيفية تحفيز السلوكيات."
استكشاف المزيد: قد تكشف أبحاث ذبابة الفاكهة ما يحدث في أدمغة الإناث أثناء المغازلة والتزاوج
مزيد من المعلومات: دارة الدوبامين. الخلايا العصبية, dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.05.020
مرجع المجلة: الخلايا العصبية
مقدمة من: كلية الطب بجامعة هارفارد
اقرأ المزيد على العنوان التالي: http://phys.org/news/2016-06-fruit-sex-hints-animals-behaviors.html#jCp
;