Június 10, 2016
A hím gyümölcslegyeknek párosodási hajlandósága van, és növekedését és csökkenését az agy egyik területén a dopaminszint szabályozza - találta meg a Harvard Medical School neurobiológusai egy csoportja.
A felfedezés betekintést nyújt a fajok közötti motiváció természetébe - mondta a kutatók.
"Egyikünket sem érdekli igazán a legyek vagy a szexuális viselkedésük" - mondta Dragana Rogulja, a Harvard Medical School neurobiológiai adjunktusa és a tanulmány társszerzője. "Megpróbáljuk megérteni, hogy az állatok hogyan hoznak és hajtanak végre döntéseket, hogy viselkedést hajtsanak végre vagy sem."
Jelentett 9. Június Neuron, a megállapítások többet árulnak el arról, hogy az állat belső állapotának változása miként képes arra, hogy abbahagyja azt a dolgot, amelyre korábban motiválta, például hogy az ember hajlamos abbahagyni az evést, amikor agya azt jelzi, hogy a gyomra tele van, még akkor is, ha étvágygerjesztő étel marad az asztal.
"Az agyunkat folyamatosan sokféle irányba húzzuk" - mondta Michael Crickmore, a HMS neurológiai adjunktusa a Bostoni Gyermekkórház FM Kirby Neurobiológiai Központjában és a tanulmány társszerzője. „Azok közül, amelyeket esetleg megtehetne, hogyan válassza ki azt az egy viselkedést, amely a legsürgősebb és a benned és a külvilágban fennálló viszonyoknak megfelelő?
"Pályafutásom elején vágyálomnak tűnt, hogy valódi mechanikus megértést kapunk ennek működéséről" - mondta Crickmore. - Már most látjuk, hogy a felhők eloszlani kezdenek. Megtaláljuk az agyi áramkörök néhány alapelvét, amelyek véleményünk szerint valószínűleg széles körben konzerváltak. Számomra ez igazán izgalmas. ”
Túl sok jó dolog
A tanulmány első szerzője, Stephen Zhang, a Cruanmore által közösen vezetett Rogulja labor Quan prefektus munkatársa azzal kezdte, hogy megfigyelte, hogy a 25 nőstény legyet tartalmazó üvegcsébe helyezett hím gyümölcslegyek három-négy párzás után elvesztették érdeklődésüket.
Mi változott? A kísérletek azt mutatták, hogy a legyek nem fáradtak el, és új nősténykészletet sem kerestek.
Zhang megállapította, hogy a legyek magömlő izzói - „az evolúció fontos része” - szaporodási folyamata minden kopulációval kimerült. De a hím legyek reproduktív szerveinek eltávolítása egyáltalán nem befolyásolta párzási hajlandóságukat.
Ezután Zhang hagyta, hogy a hímek egy csoportja normálisan párosodjon, de egy második csoportot abbahagyta a közösülés előtt, mielőtt reproduktív folyadékot juttattak volna a nőkhöz. Annak ellenére, hogy a második csoport ejakulációs izzói tele voltak, mindkét csoportban csökkent a párzási hajlandóság.
"Ez azt mondta nekünk, hogy van pár jel a párzás kezdetén, amely arra utasítja az agyat, hogy csökkentse a párzási hajlandóságot, és amely a megmaradt folyadékmennyiség proxyjaként szolgálhat" - mondta Rogulja.
Több ezer teszt elvégzése után a csoport megállapította, hogy ezt az alulszabályozást a specifikus aktivitás változásai okozták dopamint termelő neuronok.
A konvergencia pontja
A gyümölcslegyek vonzó modellrendszert jelentettek, mivel apró agyukban csak mintegy 135,000 85 neuron található, szemben az emberi agy 3,000 milliárdjával. A kutatók úgy döntöttek, hogy részben a párzási hajlandóságot tanulmányozzák, mivel ez a legyek szexuálisan dimorf viselkedése, ami azt jelentette, hogy a csapat szűkítheti a keresést a XNUMX neuronra, amelyek különböznek a hímek és a nők között.
Ezek közül Zhang csak néhány dopamintermelő idegsejtet tudott meghatározni, amelyek aktivitása megfelelt a legyek párzási hajlandóságának. A csapat pontosan meg tudta jósolni, hogy egy légy hányszor párzott, annak alapján, hogy ezek az idegsejtek milyen elfoglaltak vagy gyengék.
- Láthatta, hogy a légy milyen jóllakottsági stádiumban van - mondta Rogulja.
A kutatók megállapították, hogy a dopamin a P1 idegsejtekre hatott, ahol a nőstény légy látnivalói, hangjai, illatai és ízei összefonódnak. A P1 idegsejtek aktiválásáról ismert, hogy kiváltja az udvarlás viselkedését.
A csapat látta, hogy ha egy férfi légy sok dopamint szabadít fel a P1-re, úgy döntött, hogy bíróságra fordul, de ha a P1-ra adott dopamin-kibocsátás alacsony, akkor a nőstények nem érzékszervi bemenetet adnak repül megronthatja az érdeklődését.
Kiderült, hogy a hím agyában a magas dopaminszint lehetővé tette a nővel kapcsolatos érzékszervi információk számára a P1 neuronok aktiválását és az udvarlási magatartást. Néhány párosítás után dopamin szintek esett, és ugyanez az érzékszervi információ nem volt képes aktiválni a P1-ot.
"Úgy gondoljuk, hogy bepillantást engedünk a motivációk tárcsázásának általános módjába" - mondta Crickmore. - Ha azt akarja elérni, hogy egy hím ne udvaroljon nőnek, blokkolhatja az érzékszervi jelek fogadásának képességét a nősténytől, de lehet, hogy a hím nem tudja tudni, hogy egyáltalán van-e még egy legy, vagy összezavarhatja egy férfi. Az udvarlás megakadályozása érdekében blokkolhatja a motoros funkciókat, de akkor a férfinak problémái lehetnek más viselkedések végrehajtásával.
Rogulja hozzátette: "Inkább változtatná, ahogyan minden információ átalakul céltudatos motoros kimenetté. Így párhuzamos folyamatok zajlanak le az agyban a különböző viselkedésekhez. ”
A kutatók hangsúlyozzák, hogy eredményeiket gyorsan át tudták alakítani egy elméletbe arról, hogyan működik a motiváció neurológiai szinten, mert annyi mindent tudtak már a dopamin viselkedésre gyakorolt hatásairól és arról, hogy mi történik a P1-ben.
"Nem csak az, hogy Stephen feltérképezett egy diagramot, amely megmutatja, hogy a dopaminerg idegsejtek közvetlenül beszélnek az udvarlási parancs idegsejtjeivel" - mondta Rogulja. "Ami fontos, hogy egy olyan alapelvet tárunk fel, amely valószínűleg konzerválódik, és amely segít megérteni a viselkedés motivációját."
Fedezze fel tovább: A gyümölcslegyekkel kapcsolatos kutatások feltárhatják, mi történik a női agyban udvarlás és párzás során
További információ: A párzási meghajtó alapját képező dopaminerg áramkör. Neuron, dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.05.020
Napló száma: Neuron
Által biztosított: Harvard Medical School
Bővebben az alábbi címen: http://phys.org/news/2016-06-fruit-sex-hints-animals-behaviors.html#jCp
;