(L) Ovocná muškající pohlaví říká, jak zvíře volí chování (2016)

PŘIPOJENÍ K ČLÁNKU

Června 10, 2016

Mužské ovocné mušky mají páření a jeho vzestup a pokles je řízen hladinami dopaminu v jedné oblasti mozku, našel tým neurobiologů Harvardské lékařské fakulty.

Tento objev poskytuje vhled do podstaty motivace napříč druhy, uvedli vědci.

"Nikdo z nás se ve skutečnosti nezajímá o mouchy ani o jejich sexuální chování," řekla Dragana Rogulja, odborná asistentka neurobiologie na Harvardské lékařské fakultě a spoluautorka studie. "Snažíme se pochopit, jak zvířata dělají a provádějí rozhodnutí, zda budou nebo nebudou chovat."

Hlášeno v červnu 9 v roce 2007 NeuronZjištění odhalují více o tom, jak změna vnitřního stavu zvířete může přimět, aby přestal dělat něco, k čemu byl dříve motivován, například to, jak má člověk tendenci přestat jíst, když jeho mozek naznačuje, že jeho žaludek je plný, i když chutné jídlo zůstává stůl.

"Naše mozky jsou neustále přitahovány mnoha různými směry," řekl Michael Crickmore, asistent neurologie HMS v neurobiologickém centru FM Kirby v dětské nemocnici v Bostonu a spoluautor studie. "Ze všech věcí, které bys mohl dělat, jak si vybrat chování, které je nejnaléhavější a nejvhodnější pro podmínky uvnitř tebe a ve vnějším světě?"

"Dříve v mé kariéře to vypadalo jako zbožné přání, abychom se dostali ke skutečnému mechanickému pochopení toho, jak to funguje," řekl Crickmore. "Přesto už vidíme, jak se mraky začínají rozptylovat." Nacházíme některé základní principy obvodů mozku, o kterých si myslíme, že budou pravděpodobně obecně zachovány. Pro mě je to opravdu vzrušující. “

Příliš hodně dobrá věc

První autor studie, Stephen Zhang, předchůdce Quanů v laboratoři Rogulja, který byl společně mentorován Crickmoreem, začal pozorováním, že mužské ovocné mušky umístěné do lahviček s 25 ženskými muškami ztratily zájem po třech až čtyřech pářeních.

Co se změnilo? Pokusy ukázaly, že mouchy se neunavily, ani nehledaly novou sadu samic.

Zhang zjistil, že reprodukční tekutina v ejakulačních žárovkách mušek - „na té části evoluce záleží“ - se při každé kopulaci vyčerpala. Odstranění reprodukčních orgánů mužských mušek však vůbec neovlivnilo jejich páření.

Zhang poté nechal jednu skupinu mužů normálně se pářit, ale zastavil druhou skupinu v polovině pohlavního styku, než přenesli reprodukční tekutinu na ženy. Přestože ejakulační žárovky druhé skupiny zůstaly plné, obě skupiny zaznamenaly pokles v páření.

"To nám řeklo, že na začátku páření je vyslán nějaký signál, který instruuje mozek, aby downreguloval páření, a který může sloužit jako náhrada za zbývající množství tekutiny," řekl Rogulja.

Poté, co provedl tisíce testů, tým zjistil, že tato downregulace byla způsobena změnami v aktivitě specifické neurony produkující dopamin.

Bod konvergence

Ovocné mušky byly atraktivním modelovým systémem, protože jejich malé mozky mají jen asi 135,000 85 neuronů, ve srovnání s 3,000 miliardami lidského mozku. Vědci se rozhodli zčásti studovat páření, protože jde o sexuálně dimorfní chování much, což znamenalo, že tým mohl zúžit vyhledávání na XNUMX XNUMX neuronů, které se liší mezi muži a ženami.

Z těchto Zhang dokázal určit jen několik neuronů produkujících dopamin, jejichž aktivita odpovídala páření much. Tým mohl přesně předpovědět, kolikrát se moucha spojila, podle toho, jak zaneprázdněné nebo nevýrazné tyto neurony byly.

"Viděli jste, v jaké fázi sytosti byla moucha," řekla Rogulja.

Vědci zjistili, že dopamin působil na neurony P1, kde se sbíhají pohledy, zvuky, vůně a chutě ženské mušky. Bylo známo, že aktivace neuronů P1 vyvolává chování námluv.

Tým viděl, že pokud samec mouchy uvolnil hodně dopaminu na P1, rozhodl se soud, ale pokud byl dopaminový výstup na P1 nízký, žádné senzorické vstupy od ženy letí mohl vzbudit jeho zájem.

Ukázalo se, že vysoké hladiny dopaminu v mozku muže umožnily senzorickým informacím o ženě aktivovat neurony P1 a zahájit chování při námluvách. Po pár krytích dopaminu padl a stejné smyslové informace nemohly aktivovat P1.

"Myslíme si, že zahlédneme obecný způsob, jak potlačit motivaci," řekl Crickmore. "Pokud se snažíte udělat z muže, který není dvorem, ženu, můžete zablokovat schopnost přijímat smyslové signály od ženy, ale pak muž nemusí být schopen říct, že tam vůbec existuje další moucha, nebo si to může zaměnit za muž. Mohli byste blokovat motorické funkce, abyste zabránili námluvám, ale pak by muž mohl mít problémy s jiným chováním. “

Rogulja dodal: „Raději byste změnili způsob, jakým se všechny tyto informace transformují do účelného motorického výkonu. Tímto způsobem můžete mít v mozku paralelní procesy pro různé chování. “

Vědci zdůrazňují, že byli schopni rychle převést svá zjištění do teorie, jak funguje motivace na neurologické úrovni, protože již bylo známo mnoho o účincích dopaminu na chování a o tom, co se děje v P1.

"Nejde jen o to, že Stephen zmapoval diagram, který ukazuje, že dopaminergní neurony mluví přímo s neurony, které nám velí námluvy," řekla Rogulja. "Důležité je, že odhalujeme princip, který bude pravděpodobně zachován a který nám pomůže pochopit, jak je chování motivováno."

Prozkoumejte dále: Výzkum mušek může odhalit, co se děje v mozcích žen během námluvy a páření

Více informací: Dopaminergní obvodový pářící pohon. Neuron, dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.05.020

Odkazy na časopisy: Neuron

Poskytuje: Harvard Medical School

Čtěte více na: http://phys.org/news/2016-06-fruit-sex-hints-animals-behaviors.html#jCp