蚂蚁的新技术揭示了复杂的大脑化学物质

蚂蚁的大脑是非常复杂的器官,使它们协调复杂的行为模式,比如组织殖民地。现在,一组研究人员领导的基督教格鲁伯MedUni维也纳的药理学研究所开发出了一种方法,让他们研究蚂蚁的大脑化学物质,获得洞察昆虫的神经生物学过程。这些发现有助于解释社会行为的进化在动物的王国里,并阐明某些激素的生物化学系统已经开发出类似的蚂蚁和人类。在这项研究中,研究人员使用高分辨率质谱的组合成像(MSI)和微型电脑断层扫描(µCT)地图的三维分布神经肽的大脑中两个蚂蚁:切叶蚁(阿塔sexdens)和黑色花园蚂蚁(Lasius尼日尔)。

人员MedUni维也纳,马克斯普朗克研究所的海洋微生物不莱梅和不来梅大学的已经开发出一种新方法研究社会昆虫的大脑,衡量只有几毫米大小。在未来,他们的方法可以发挥决定性的作用在基础神经生物学的研究过程。方法集成了三维化学数据为高清解剖模型,允许无偏可视化三维神经化学的特殊解剖环境。发表在PNAS杂志联系,研究显示,一些蚂蚁肽,如tachykinin-related肽TK1 TK4,广泛分布在许多领域两个物种的大脑,而其他肽,包括myosuppressin,只在特定的地区。研究者还注意到这两个物种之间的差异——大量的肽被发现l .视叶的尼日尔,但是只有一个(一个ITG-like肽)被发现在同一地区sexdens。

新方法的关键特性是,相关方法用于分析数据。这意味着3 d地图神经肽的分布和三维解剖模型精确地整理,生成两个地图,帮助导航蚂蚁的大脑。每个地图包含不同的信息,这是学习的关键器官可塑性高,如社会性昆虫的大脑,尤其难以分析由于复杂的劳动分工和蚁群的种姓制度。建立在先前的研究成像女士的神经肽在无脊椎动物模型系统中,这种方法是一种很有前途的方法,学习基本的神经生物学过程免于扭曲呈现3 d神经化学的复杂解剖环境。

“这些发现有可能从根本上改变我们的学习方式复杂的神经生物学过程。时我们的方法开辟了新的视角观察社会昆虫的大脑更紧密地和更好地理解神经系统的功能,化学和解剖学是完全协调,”主要作者Benedikt现发表评论,曾与该研究以斯帖吉尔Mansilla。“在神经生物学方面,蚂蚁是一个模型的物种。由于蚁群的极其复杂的结构,这种方法可以应用在未来获得的各种因素,包括社会行为的进化在动物的王国里,或某些激素的生物化学系统,开发了以类似的方式在两个蚂蚁和人类,“基督教格鲁伯报道。

参考:现B、E Gil-Mansilla LiutkevičiūtėZ,等。多路复用神经肽映射在蚂蚁的大脑整合microtomography质谱和三维成像。PNAS的关系。2023;2 (5):pgad144。doi:10.1093 / pnasnexus / pgad144

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