(L) Ovocný pohár pohlavný pohon naznačuje, ako zvieratá si vyberú správanie (2016)

PRIPOJENIE K ČLÁNKU

Júna 10, 2016

Mužské ovocné mušky majú párenie a jeho vzostup a pád je kontrolovaný hladinami dopamínu v jednej oblasti mozgu, ktorý našiel tím neurobiológov Harvard Medical School.

Objav poskytuje vhľad do povahy motivácie naprieč druhmi.

"Nikto z nás sa skutočne nezaujíma o muchy alebo o ich sexuálne správanie," uviedla Dragana Rogulja, odborná asistentka neurobiológie na Harvardskej lekárskej fakulte a spoluautorka štúdie. "Snažíme sa pochopiť, ako zvieratá rozhodujú a nevykonávajú určité správanie."

Hlásené jún 9 v roku 2008. \ T NeurónZistenia odhalia viac o tom, ako môže zmena vnútorného stavu zvieraťa viesť k tomu, aby prestal robiť niečo, k čomu bol predtým motivovaný, napríklad ako má človek tendenciu prestať jesť, keď jeho mozog naznačuje, že jeho žalúdok je plný, aj keď zostáva chutné jedlo stôl.

"Naše mozgy sú neustále ťahané mnohými rôznymi smermi," uviedol Michael Crickmore, odborný asistent neurológie HMS v neurobiologickom centre FM Kirby v detskej nemocnici v Bostone a spoluautor štúdie. "Zo všetkých vecí, ktoré by si mohol robiť, ako si vyberieš také správanie, ktoré je najnaliehavejšie a najvhodnejšie pre podmienky vo tebe a vo vonkajšom svete?"

"Skôr v mojej kariére sa zdalo ako zbožné prianie, že by sme skutočne mechanicky pochopili, ako to funguje," uviedol Crickmore. "Už teraz vidíme, ako sa mraky začali rozplývať." Nachádzame niekoľko základných princípov obvodov mozgu, o ktorých si myslíme, že budú pravdepodobne všeobecne zachované. Pre mňa je to skutočne vzrušujúce. “

Príliš veľa dobrej veci

Prvý autor štúdie, Stephen Zhang, predchodca Quanu v laboratóriu Rogulja, ktorého mentorom bol Crickmore, začal pozorovaním, že mužské ovocné mušky umiestnené do liekoviek s 25 ženskými muškami stratili záujem po troch až štyroch páreniach.

Čo sa zmenilo? Pokusy naznačili, že muchy sa neunavili, ani nehľadali novú sadu samíc.

Zhang zistil, že reprodukčná tekutina v ejakulačných žiarovkách múch - „o ktorú sa evolúcia stará“ - sa pri každej kopulácii vyčerpala. Ale odstránenie reprodukčných orgánov mužských múch vôbec neovplyvnilo ich párenie.

Zhang potom nechal jednu skupinu mužov normálne sa páriť, ale zastavil druhú skupinu v strednom pohlavnom styku predtým, ako preniesli reprodukčnú tekutinu do žien. Aj keď ejakulačné žiarovky druhej skupiny zostali plné, obe skupiny zaznamenali pokles párenia.

"To nám povedalo, že na začiatku párenia je vyslaný signál, ktorý dáva mozgu pokyn, aby znížil reguláciu párenia, a ktorý môže slúžiť ako náhrada za množstvo zostávajúcej tekutiny," uviedol Rogulja.

Po vykonaní tisícov testov tím zistil, že táto downregulácia bola spôsobená zmenami aktivity špecifických neurónov produkujúcich dopamín.

Bod konvergencie

Ovocné mušky boli atraktívnym modelovým systémom, pretože ich malé mozgy majú iba asi 135,000 85 neurónov, v porovnaní s 3,000 miliardami ľudského mozgu. Vedci sa rozhodli čiastočne študovať párenie, pretože ide o sexuálne dimorfné správanie múch, čo znamenalo, že tím mohol zúžiť hľadanie na XNUMX XNUMX neurónov, ktoré sa líšia medzi mužmi a ženami.

Z nich dokázal Zhang presne určiť len niekoľko neurónov produkujúcich dopamín, ktorých aktivita zodpovedala páreniu muchy. Tím mohol presne predpovedať, koľkokrát sa mucha spárila, na základe toho, aké zaneprázdnené alebo nevýrazné boli tieto neuróny.

"Mohli ste vidieť, v akom štádiu sýtosti bola muška," povedala Rogulja.

Výskumníci zistili, že dopamín pôsobí na neuróny P1, kde sa zbiehajú pamiatky, zvuky, pachy a chute ženského muška. Je známe, že aktivácia neurónov P1 spúšťa správanie pri námraze.

Tím zistil, že ak samec muška uvoľní veľa dopamínu na P1, rozhodol sa súd, ale ak bol výstup dopamínu na P1 nízky, žiadne senzorické vstupy od ženského pohlavia muchy mohol zaujať svoj záujem.

Ukázalo sa, že vysoké hladiny dopamínu v mužskom mozgu umožňovali senzorickým informáciám o samici aktivovať neuróny P1 a iniciovať chovanie. Po niekoľkých páreniach dopamínu a tie isté zmyslové informácie nedokázali aktivovať P1.

"Myslíme si, že vidíme všeobecný spôsob, ako potlačiť motiváciu," uviedol Crickmore. "Ak sa snažíte, aby sa z muža nestala samica, mohli by ste zablokovať schopnosť prijímať senzorické signály od samice, ale potom by muž nemusel byť schopný povedať, že tam vôbec je iná muška, alebo by si to mohol zameniť za muž. Aby ste zabránili dvoreniu, mohli by ste zablokovať motorické funkcie, ale potom by muž mohol mať problémy s vykonaním iného správania. “

Rogulja dodal: „Radšej zmeníte spôsob, akým sa všetky tieto informácie transformujú do účelného motorického výkonu. Takto môžete mať v mozgu paralelné procesy pre rôzne správanie. “

Vedci zdôrazňujú, že dokázali svoje poznatky rýchlo pretaviť do teórie fungovania motivácie na neurologickej úrovni, pretože o účinkoch dopamínu na správanie a o tom, čo sa deje v P1, sa už vedelo toľko.

"Nie je to len tak, že Stephen zmapoval diagram, ktorý ukazuje, že dopaminergné neuróny hovoria priamo s neurónmi, ktoré slúžia na dvorenie," povedala Rogulja. "Dôležité je, že odhaľujeme princíp, ktorý bude pravdepodobne zachovaný a ktorý nám pomôže pochopiť, ako je správanie motivované."

Preskúmajte ďalej: Výskum ovocných mušiek môže odhaliť, čo sa deje v ženskom mozgu počas námluvy a párenia

Viac informácií: Dopaminergné obvody, ktoré sú základom párenia. Neurón, dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.05.020

Referenčné číslo vestníka: Neurón

Poskytuje: Harvard Medical School

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