破解飞嗅觉系统的功能理解神经回路的工作原理
基因调控中心(点)的神经系统科学家们进行映射嗅觉输入导航行为的转换在果蝇(趋化性)果蝇幼虫。这项研究已经发表在当代生物学铺平了道路系统调查神经计算背后的感觉在大脑一个微型导航。工作是一个新的例子系统生物学如何允许科学家接近大脑功能等复杂的问题。
如果香蕉腐烂的水果篮你的厨房,,果蝇有可能会比你更早的找到它。微小的神经系统是如何飞行的能力提升产生的气味跟踪一个香蕉吗?这个问题已经解决在这项研究中,由感官系统和行为在欧洲分子生物学实验室由马修·路易斯Laboratory-CRG系统生物学单位点的。果蝇黑腹果蝇是一个很好的模型系统探讨复杂行为,如趋化性,由活动的神经回路控制。尽管神经科学这个词可能唤起人类的大脑对我们大多数人来说,研究在较小的基因生物模型通常代表了最直接的入口点到分子和细胞神经功能的基础。
路易实验室的研究是一个新的例子如何跨学科的结合工具允许调查基本原则底层复杂的生物学过程。在这种情况下,中国中铁科学家深入果蝇神经回路,可入口的更复杂的系统,人类的大脑。
识别所涉及的神经回路趋化作用,团队决定专注于果蝇幼虫,它由10000个神经元- 10倍不到成年苍蝇和比人类少1000万倍。不顾一切的努力,团队筛选1100多株飞的一小部分大脑神经元的功能可能是基因关闭。”在这个项目的开始,我们感觉是找海里捞针。我们知道21嗅觉神经元的头部,幼虫和相当于脊髓运动神经元的幼虫。相比之下,我们几乎一无所知的神经元之间的身份,负责处理嗅觉的神经突触信息及其转换成导航决策”,路易解释道。
从这个屏幕,团队的注意力吸引到少量的神经元位于地区传统上与反身品尝行为有关。神经元的功能确定沉默时,幼虫成为导航气味梯度无法作出准确的决定。使用光遗传学方法,利用光来控制和监测神经元,易卜拉欣Tastekin co-first作者的工作之一,能够激活单个神经元。他惊讶地发现,足以引发了短暂的两种地震激励的变化方向。“这是像魔法:光遗传学给了我们一个远程控制的一种基本形式的决策手段。飞基因工具箱创建前所未有的可能性来探测单个神经元的功能以半高通量的方式。我们证明了几个神经元控制的必要性和充分性趋化性的一个基本方面:感官信息转化为行为。“球队更进一步证明了神经元中确定该区域参与处理气味,光线和温度。“我们非常兴奋来定义这些神经元如何运作与其他电路的趋化作用,”路易斯说。
注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。
出版物
路易斯·米et al。Subesophageal区感觉运动控制的角色定位果蝇幼虫。现代生物学,2015年6月1日出版。doi: 10.1016 / j.cub.2015.04.016
路易斯·米et al。odor-reward记忆在幼虫的趋化作用的影响果蝇。学习与记忆,2015年4月17日在线发表。doi: 10.1101 / lm.037978.114
