２０２３년 ６월 ２８일
남성 과일 파리에는 교미가 있고, 뇌의 한 영역에서 도파민 수치에 의해 상승과 하강이 조절된다고 하버드 의과 대학의 신경 생물 학자 팀이 밝혀냈다.
이 발견은 종 전체의 동기 부여의 본질에 대한 통찰력을 제공한다고 연구자들은 말했다.
하버드 의과 대학 신경 생물학 조교수이자이 연구의 공동 저자 인 드라 가나로 굴자 (Dragana Rogulja)는“우리 중 누구도 파리나 그들의 성적 행동에 정말로 관심이 없습니다. "우리는 동물이 행동을 수행하거나 수행하지 않기 위해 결정을 내리고 수행하는 방법을 이해하려고 노력하고 있습니다."
6 월 9 보도에 신경,이 발견은 식욕을 돋우는 음식이 남아 있어도 뇌가 배가 꽉 찼음을 나타낼 때 사람이 먹는 것을 중단하는 경향과 같이 동물의 내부 상태의 변화가 동물이 이전에하려고했던 일을 중단하도록 밀어 붙이는 방법에 대해 더 많이 보여줍니다. 탁자.
“우리의 두뇌는 끊임없이 다양한 방향으로 끌려 가고 있습니다.”라고 Boston Children 's Hospital의 FM Kirby Neurobiology Center의 신경학 조교수이자이 연구의 공동 선임 저자 인 Michael Crickmore는 말했습니다. “당신이 할 수있는 모든 일들 중에서 당신 내부와 외부 세계의 조건에 가장 시급하고 적절한 행동을 어떻게 선택합니까?
"내 경력 초기에는 이것이 어떻게 작동하는지에 대한 실제 기계 론적 이해에 도달 할 것이라는 희망적인 생각처럼 보였습니다."라고 Crickmore는 말했습니다. “그러나 이미 우리는 구름이 사라지기 시작하는 것을 봅니다. 우리는 광범위하게 보존 될 것으로 생각되는 뇌 회로의 몇 가지 기본 원리를 찾고 있습니다. 저에게는 정말 신나는 일입니다.”
너무 많은 좋은 일
이 연구의 첫 번째 저자 인 Crickmore가 공동 멘토링 한 Rogulja 실험실의 Quan 전임 연구원 인 Stephen Zhang은 25 마리의 암컷 파리가있는 유리 병에 넣은 수컷 초파리가 XNUMX ~ XNUMX 번의 짝짓기 후 흥미를 잃는 것을 관찰하면서 시작했습니다.
무엇이 바뀌 었습니까? 실험에 따르면 파리는 지치지 않았고 새로운 암컷 세트를 찾고 있지도 않았습니다.
Zhang은 파리의 사정 구 ( "부분 진화가 신경 쓰는 부분")의 생식 액이 교미 할 때마다 고갈된다는 사실을 발견했습니다. 그러나 수컷 파리의 생식 기관을 제거하는 것은 짝짓기 드라이브에 전혀 영향을 미치지 않았습니다.
그런 다음 Zhang은 한 그룹의 수컷이 정상적으로 짝을 이루도록했지만 두 번째 그룹의 중간 성교를 중단 한 후 생식 액을 암컷에게 전달했습니다. 두 번째 그룹의 사정 구근이 가득 차 있었지만 두 그룹 모두 짝짓기 드라이브가 떨어졌습니다.
"이는 짝짓기 시작시 뇌가 짝짓기 드라이브를 하향 조절하도록 지시하는 신호가 있으며, 이는 남은 체액의 양에 대한 프록시 역할을 할 수 있음을 알려줍니다."라고 Rogulja는 말했습니다.
수천 번의 테스트를 거친 후 팀은 이러한 다운 레귤레이션이 특정 도파민 생산 뉴런.
수렴 지점
초파리는 인간 뇌의 135,000 억 개에 비해 작은 뇌의 뉴런이 약 85 개에 불과하기 때문에 매력적인 모델 시스템이었습니다. 연구원들은 파리에서 성적으로 이형적인 행동이기 때문에 부분적으로 짝짓기 드라이브를 연구하기로 결정했으며, 이는 팀이 남성과 여성 사이에 다른 3,000 개의 뉴런으로 검색 범위를 좁힐 수 있음을 의미했습니다.
그중 Zhang은 파리의 짝짓기 드라이브에 해당하는 활동을하는 몇 개의 도파민 생성 뉴런을 정확히 찾아 낼 수있었습니다. 팀은 그 뉴런이 얼마나 바쁘거나 부족한 지에 따라 파리가 짝짓기 한 횟수를 정확하게 예측할 수있었습니다.
Rogulja는“파리가 어느 단계에 포만감을 느끼는지 알 수있었습니다.
연구진은 도파민이 여성 파리의 광경, 소리, 냄새 및 맛이 모이는 P1 뉴런에 작용하고 있음을 발견했다. P1 뉴런의 활성화는 구애 행동을 유발하는 것으로 알려졌다.
팀은 남성 플라이가 P1에 많은 도파민을 방출하면 법원에 결정하지만 P1으로의 도파민 출력이 낮 으면 여성의 감각 입력이 없다고 판결했습니다 날아 그것의 관심을 끌 수 있습니다.
남성의 뇌에서 높은 도파민 수치가 여성에 대한 감각 정보를 통해 P1 뉴런을 활성화하고 구애 행동을 시작하는 것으로 나타났습니다. 몇 번의 짝짓기 후에 도파민 수치 동일한 감각 정보가 P1를 활성화 할 수 없었습니다.
"우리는 동기를 부여하는 일반적인 방법을 엿볼 수 있다고 생각합니다."라고 Crickmore는 말했습니다. “수컷을 여성으로 만들려고한다면 암컷의 감각 신호를받는 능력을 차단할 수 있지만 수컷은 거기에 다른 파리가 있다는 것을 전혀 알 수 없거나 혼동 할 수 있습니다. 남성. 구애를 막기 위해 운동 기능을 차단할 수 있지만 남성은 다른 행동을하는 데 문제가있을 수 있습니다.”
Rogulja는“차라리 모든 정보가 의도적 인 모터 출력으로 변환되는 방식을 바꾸고 싶습니다. 그렇게하면 다른 행동에 대해 뇌에 병렬 프로세스를 가질 수 있습니다.”
연구진은 도파민이 행동에 미치는 영향과 P1에서 일어나는 일에 대해 이미 많이 알려져 있었기 때문에 연구 결과를 신경 학적 수준에서 동기가 어떻게 작용하는지에 대한 이론으로 신속하게 변환 할 수 있었다고 강조합니다.
Rogulja는 "스티븐이 도파민 성 뉴런이 구애 명령 뉴런과 직접 대화하는 것을 보여주는 다이어그램을 작성했을뿐만 아니라"라고 말했습니다. "중요한 것은 보존 될 가능성이 높고 행동의 동기 부여 방식을 이해하는 데 도움이되는 원칙을 발견하고 있다는 것입니다."
추가 정보 : 과일 파리 연구는 구애와 짝짓기를하는 동안 여성의 뇌에서 일어나는 일을 밝힐 수 있습니다.
추가 정보 : Dopaminergic 회로 기반 짝짓기 드라이브. 신경, dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.05.020
저널 참조 : 신경
에 의해 제공: 하버드 의과 대학
에서 자세히보기 : http://phys.org/news/2016-06-fruit-sex-hints-animals-behaviors.html#jCp
;