Os pesquisadores rastrear os circuitos neurais de uma mosca

Drosophila

Biologia Plantas e Animais, Pesquisa recente explica como o cérebro de uma Drosophila masculino integra gosto e cheiro sinais de como ele avalia parceiros de acasalamento em potencial

Imagem mostra a convergência de dois grupos de células nervosas, uma resposta a um feromônio cheiro (verde) e os outros sinais taste-feromônio transportando (vermelho). Laboratório de Neurofisiologia e Comportamento / A Universidade Rockefeller

Se você já encontrou uma banana ultrapassado por um enxame de moscas minúsculas, você estava de fato testemunhando uma orgia de amorosa de Drosophila melanogaster. Esses invasores se envolver em fervorosa namoro e acasalamento no topo de frutos maduros, eo sexo não é nada casual. Em particular, as moscas macho são muito precisos na escolha de quem tribunal uma decisão complexa e intuitiva que fascinou os cientistas por mais de um século.

Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade Rockefeller explorou em detalhes como a fiação da mosca cérebro masculino lhe permite avaliar a adequação de um parceiro em potencial e, instintivamente, decidir se prosseguem ou abandoná-la. Em um estudo recente, eles traçaram os circuitos neurais que transmitem sinais de órgãos dos sentidos de uma mosca em áreas mais elevadas do cérebro e fazê-lo capaz de integrar diferentes características de um parceiro em potencial. A pesquisa, publicada na Neuron em 13 de agosto, oferece novos vislumbres a base biológica da tomada de decisão.

Antes de um homem ardente Drosophila começa a cortejar uma fêmea, ele bate-lhe com a perna da frente. "Isto lhe permite saborear os feromônios que ela carrega em sua cutícula de cera e, assim, dizer se ela é adequada e susceptível de ser receptiva a seus avanços de corte", explica o autor sênior Vanessa Ruta, Gabrielle H. Reem e Herbert J. Kayden Professor Assistente e cabeça do Laboratório de Neurofisiologia e Comportamento.

Se a fêmea passa no teste, o macho começa a trotar atrás dela com uma asa off para o seu lado, e pela vibração da asa ele canta-lhe uma canção namoro. Logo após-se o objeto de sua serenata permite que ele monta-la a par.

Pesquisas anteriores já haviam mostrado que um tipo de célula do cérebro chamada neurônio P1 desempenha um papel importante na decisão do corte da mosca macho. Até agora, porém, os cientistas sabiam pouco sobre como essa população célula recebe diferentes tipos de informação sensorial e integra-lo para produzir um interruptor comportamental.

Em seu estudo, os pesquisadores mostram que os neurônios P1 receber a entrada de pelo menos três outros grupos de células nervosas que transmitem diferentes, e às vezes contraditórios-entradas. Por um lado, se o macho certos gostos feromonas na fêmea, a excitação é disparado. Por outro lado, ele pode receber simultaneamente fora de colocar sinais de odor ou sabor do sexo feminino que ela tenha acasalado antes ou pertence a uma espécie diferente (ou mesmo se verifica-se que a alegada do sexo feminino, de facto, é um macho, o que pode acontecer ).

"A coisa bonita sobre este sistema é que os neurônios P1 integrar toda esta informação diferente, tanto gosto e cheiro", diz Ruta. "Algumas informações é emocionante, alguns está suprimindo, e seu cérebro pode combiná-lo para formar uma escolha comportamental."

Em uma série de experimentos, os pesquisadores introduziram masculino Drosophila a diferentes parceiros potenciais, e acompanhou a ativação de seus neurônios P1 sob o microscópio. "Trouxemos fêmeas adequadas, bem como aqueles que tinha acasalado antes, outros machos, e as fêmeas de diferentes Drosophila subespécie", diz Josie Clowney pós-colega, o primeiro autor do estudo. "Ele só vai cortejar fêmeas virgens de sua própria espécie, e é muito claro só de olhar para a atividade dos neurônios P1 que ele pode dizer que se acasalar com tanto pelo sabor e cheiro a outra mosca."

Os pesquisadores observaram que os neurônios são ativados P1 apenas quando os gostos e cheiros masculinos uma fêmea que carregam os feromônios corretos. Eles, então, mapeado os caminhos neurais que trazem sabor e cheiro sinais no cérebro da mosca, e descobriu que esses circuitos se juntam e são integrados pelos próprios neurônios P1.

Ruta observa que a investigação em Drosophila comportamento de corte pode fornecer pistas importantes sobre como o cérebro humano funciona. "Embora a Drosophila cérebro é muito mais simples do que a nossa, há semelhanças básicas", diz ela. "Estamos constantemente a tomada de decisões depois de avaliar e pesando diferentes sinais sensoriais no ambiente, alguns deles conflitantes. O sinal em uma faixa de pedestres na esquina diz" caminhada ", mas vemos um táxi Roldão através-do procedemos ou vamos ficar?

"Ao perscrutando o funcionamento do mais simples mosca cérebro," Ruta acrescenta, "nós esperamos para entender melhor a arquitetura básica dos circuitos neurais que integrar e avaliar informação sensorial diferente."

Informação de referência: Article

Researchers track the neural circuits driving a fly's choice of a mate

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