Birželio 10, 2016
Vyriški vaisiai skrenda, o jo augimas ir kritimas yra kontroliuojamas dopamino lygiais vienoje smegenų srityje, rado Harvardo medicinos mokyklos neurobiologų komanda.
Mokslininkai sakė, kad šis atradimas supažindina su įvairių rūšių motyvacijos pobūdžiu.
"Nei vienas iš mūsų tikrai nesidomi musėmis ar jų seksualiniu elgesiu", - sakė Dragana Rogulja, Harvardo medicinos mokyklos neurobiologijos docentė ir tyrimo vyresnioji autorė. „Mes stengiamės suprasti, kaip gyvūnai priima ir vykdo sprendimus, ar elgtis, ar ne.“
Pranešta birželio 9 Neuronas, išvados daugiau atskleidžia, kaip gyvūno vidinės būsenos pasikeitimas gali paskatinti jį nustoti daryti tai, ką anksčiau motyvavo, pavyzdžiui, kaip žmogus linkęs nustoti valgyti, kai jo smegenys rodo, kad pilvas pilnas, net jei lieka apetiškas maistas stalas.
"Mūsų smegenys nuolat traukiamos įvairiomis kryptimis", - sakė Michaelas Crickmore'as, Bostono vaikų ligoninės FM Kirby neurobiologijos centro HMS neurologijos profesoriaus padėjėjas ir tyrimo vyresnysis autorius. „Kaip iš visų dalykų, kuriuos galbūt darytumėte, kaip pasirinkti tą elgesį, kuris yra skubiausias ir tinkamiausias jūsų viduje ir išoriniame pasaulyje?
"Anksčiau mano karjeroje atrodė noras galvoti, kad mes pasieksime tikrą mechanistinį supratimą apie tai, kaip tai veikia", - sakė Crickmore'as. „Vis dėlto jau matome, kad debesys pradeda sklaidytis. Mes randame keletą pagrindinių smegenų schemų principų, kurie, mūsų manymu, greičiausiai bus plačiai saugomi. Man tai tikrai įdomu “.
Per daug gero dalyko
Pirmasis tyrimo autorius Stephenas Zhangas, Quano bendradarbis, dirbantis „Crulmore“ kartu su Rogulja laboratorija, pradėjo kartu su Crickmore'o patarimu, pradėdamas pastebėdamas, kad vaisinės muselės, patekusios į buteliukus su 25 musėmis, prarado susidomėjimą po trijų ar keturių poravimų.
Kas pasikeitė? Eksperimentai parodė, kad musės nepavargsta, taip pat jos neieškojo naujo patelių rinkinio.
Zhangas nustatė, kad musių ejakuliacinėse lemputėse esantis reprodukcinis skystis - „dalis, kuria rūpinasi evoliucija“ - išseko kiekvienos kopuliacijos metu. Bet musių patinų reprodukcinių organų pašalinimas visiškai neturėjo įtakos jų poravimuisi.
Tada Zhangas leido vienai vyrų grupei poruotis normaliai, tačiau nutraukė antrosios grupės lytinius santykius, kol jie pernešė reprodukcinį skystį patelėms. Nors antrosios grupės ejakuliacijos lemputės liko pilnos, abiejų grupių poravimosi potraukis sumažėjo.
"Tai mums pasakė, kad poravimosi pradžioje buvo siunčiamas tam tikras signalas, kuris nurodo smegenims reguliuoti poravimosi pavarą ir kuris gali būti naudingas kaip likęs skysčio kiekis", - sakė Rogulja.
Atlikusi tūkstančius testų, komanda nustatė, kad šį sumažėjimą lėmė specifinių veiklos pokyčiai dopamino gamybos neuronai.
Konvergencijos taškas
Vaisinės muselės buvo patraukli pavyzdinė sistema, nes jų mažytėse smegenyse yra tik apie 135,000 85 neuronų, palyginti su 3,000 milijardais žmogaus smegenų. Tyrėjai iš dalies pasirinko poravimosi potraukį, nes tai yra seksualiai dimorfiškas musių elgesys, o tai reiškia, kad komanda galėtų susiaurinti paiešką iki XNUMX neuronų, kurie skiriasi tarp vyrų ir moterų.
Iš jų Zhangas sugebėjo nustatyti tik kelis dopaminą gaminančius neuronus, kurių veikla atitiko musių poravimosi potraukį. Komanda galėjo tiksliai numatyti, kiek kartų musė poravosi, remdamasi tuo, kiek užimti ar silpni tie neuronai.
"Galėjai pamatyti, kokioje sotumo stadijoje musė buvo", - sakė Rogulja.
Mokslininkai nustatė, kad dopaminas veikia P1 neuronus, kurie susilieja su moteriško skraidymo įžymybėmis, garsais, kvapais ir skoniais. Buvo žinoma, kad P1 neuronų aktyvinimas sukelia įkalinimo elgesį.
Komanda matė, kad jei vyrų skristi išleisdavo daug dopamino į P1, jis nusprendė teismą, bet jei dopamino išėjimas į P1 buvo mažas, iš jutiklių iš moterų nebuvo. Musė galėtų pakelti savo interesus.
Paaiškėjo, kad aukštas patino smegenų dopamino kiekis leido juslinei informacijai apie moterį suaktyvinti P1 neuronus ir inicijuoti piršlybų elgesį. Po kelių poravimų dopamino koncentracija sumažėjo, ir ta pati jutimo informacija negalėjo aktyvuoti P1.
"Mes manome, kad mes žvelgiame į bendrą būdą, kaip sureguliuoti motyvaciją", - sakė Crickmore'as. „Jei bandote priversti vyrą nesivaržyti į moterį, galite užblokuoti galimybę priimti juslinius signalus iš patelės, bet tada vyras gali nesugebėti pasakyti, kad ten apskritai yra dar viena musė, arba gali ją supainioti patinas. Galite užblokuoti motorines funkcijas, kad išvengtumėte piršlybų, bet tada vyrui gali kilti problemų dėl kitokio elgesio “.
Rogulja pridūrė: „Verčiau pakeiskite būdą, kaip visa ta informacija paverčiama tikslinga variklio galia. Tokiu būdu smegenyse gali vykti lygiagretūs skirtingo elgesio procesai “.
Tyrėjai pabrėžia, kad jie sugebėjo greitai paversti savo išvadas teorija apie tai, kaip motyvacija veikia neurologiniu lygmeniu, nes jau buvo tiek daug žinoma apie dopamino poveikį elgesiui ir tai, kas vyksta P1.
"Ne tik tai, kad Stephenas sukūrė schemą, rodančią, kad dopaminerginiai neuronai tiesiogiai kalba su piršlybų komandos neuronais", - sakė Rogulja. „Svarbu tai, kad mes atskleidžiame principą, kuris greičiausiai bus išsaugotas ir kuris padės suprasti, kaip elgesys yra motyvuotas“.
Tyrinėkite toliau: Vaisių skristi tyrimai gali atskleisti, kas vyksta moteriškų smegenų garbinimo ir poravimosi metu
Daugiau informacijos: Dopaminerginės grandinės apatinė poravimosi pavara. Neuronas, dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.05.020
Leidinio nuoroda: Neuronas
Pateikė: Harvardo medicinos mokyklos
Skaitykite daugiau: http://phys.org/news/2016-06-fruit-sex-hints-animals-behaviors.html#jCp
;