2016 年 6 月 10 日
哈佛医学院神经生物学家团队发现，雄性果蝇有交配驱动，其上升和下降受大脑一个区域多巴胺水平的控制。
研究人员说，这一发现提供了对物种间动机性质的深入了解。
哈佛大学医学院神经生物学助理教授，该研究的共同作者德拉格纳·罗古利亚（Dragana Rogulja）说：“我们中的任何一个人对蝇类或其性行为都没有真正的兴趣。” “我们正在尝试了解动物如何做出和执行决定执行或不执行行为的决定。”
6月9报道 神经元，研究结果进一步揭示了动物内部状态的变化如何促使其停止做先前有动机的事情，例如，即使保持开胃食物，一个人在大脑表明自己的胃已饱的情况下倾向于停止进食桌子。
波士顿儿童医院FM Kirby神经生物学中心的HMS助理教授Michael Crickmore说：“我们的大脑不断朝着不同的方向拉动。” “在您可能会做的所有事情中，您如何选择一种最紧急且最适合您内部和外部环境的行为？
克里克莫尔说：“在我职业生涯的早期，我们似乎对这种工作原理有了真正的机械理解，但似乎是一厢情愿。” “但是我们已经看到乌云开始消散。 我们发现了大脑电路的一些基本原理，我们认为它们可能被广泛保留。 对我来说，这真的很令人兴奋。”
太好了
该研究的第一作者，由克里克莫尔（Crickmore）指导的Rogulja实验室的Quan博士后研究员史蒂芬·张（Stephen Zhang）首先观察到，在三到四次交配后，放在小瓶中的雄性果蝇和25只雌性苍蝇失去了兴趣。
发生了什么变化？ 实验表明果蝇并没有感到疲倦，也没有寻找新的雌性。
张发现，蝇的射精鳞茎中的生殖液-“进化所关心的部分”-每次交配都被消耗掉了。 但是去除雄蝇的生殖器官完全不会影响它们的交配动力。
然后，Zhang让一组雄性正常交配，但在将生殖液转移给雌性之前停止了另一组中性交。 即使第二组的射精灯泡充满，但两组的交配驱动力均下降。
Rogulja说：“这告诉我们，在交配开始时发出了一些信号，该信号指示大脑下调交配驱动力，并且可以代替剩余的液体。”
经过数千次测试后，该团队发现这种下调是由特定活动的变化引起的 多巴胺产生神经元.
收敛点
实蝇是一种有吸引力的模型系统，因为它们的小大脑只有约135,000个神经元，而人脑只有85亿个。 研究人员之所以选择研究交配驱动器，部分原因是它是苍蝇的性二态行为，这意味着研究小组可以将搜索范围缩小到3,000个男女之间的神经元。
在这些动物中，Zhang只能查明其活动与果蝇的交配驱动力相对应的少数多巴胺产生神经元。 该团队可以根据这些神经元的忙碌或疲倦状况准确预测苍蝇交配了多少次。
Rogulja说：“您可以看到果蝇处于饱足感的哪个阶段。”
研究人员发现，多巴胺作用于P1神经元，这是雌性苍蝇的视觉，听觉，气味和味道的汇合点。 已知P1神经元的激活会引发求偶行为。
研究小组发现，如果一只雄性蝇在P1上释放出大量多巴胺，它就会决定上场，但如果P1的多巴胺输出量很低，那么女性的感觉输入就没有了。 苍蝇 可以激起它的兴趣。
看来，男性大脑中的高多巴胺水平可以使有关女性的感官信息激活P1神经元并启动求爱行为。 交配几次之后 多巴胺水平 跌倒了，同样的感官信息无法激活P1。
克里克莫尔说：“我们认为我们正在瞥见降低动机的一般方法。” “如果您试图让雄性不向雌性求婚，则可以阻止从雌性那里接收感觉信号的能力，但是雄性可能根本无法分辨那里有另一只苍蝇，或者可能使它困惑一位男士。 您可以阻止运动功能以防止求偶，但是男性可能会在执行其他行为时遇到问题。”
Rogulja补充说：“您宁愿更改所有信息转化为有目的的电机输出的方式。 这样，您就可以在大脑中针对不同的行为进行并行处理。”
研究人员强调，他们能够迅速将发现转化为动力在神经系统水平的理论，因为关于多巴胺对行为的影响以及P1中发生的事情已经为人们所知。
Rogulja说：“不仅仅是斯蒂芬绘制了一个图表，显示多巴胺能神经元直接与求爱命令神经元对话。” “重要的是，我们正在发现一个可能被守恒的原则，它可以帮助我们理解行为的动机。”
进一步探索： 果蝇研究可以揭示在求偶和交配期间女性大脑中会发生什么
更多信息： 多巴胺能电路基础配合驱动。 神经元, dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.05.020
期刊参考： 神经元
由...提供： 哈佛医学院
更多： http://phys.org/news/2016-06-fruit-sex-hints-animals-behaviors.html#jCp
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