科学家发现更好的理解大脑的味觉信息是如何编码的

使用常见的果蝇作为模式,大学的科学家领导的研究小组加州河滨分校,研究了味觉神经元控制进食行为,发现转基因果蝇只有这些神经元可以避免许多厌恶的化学物质,如苦味化合物、酸,高浓度的盐。

“这项工作扩展了我们对内部味觉神经元的功能的理解存在于器官的咽对确保不快的食物不吃,”说Anupama Dahanukar,副教授的分子、细胞和系统生物学在加州大学河滨分校,领导这项研究的团队。“了解控制摄食行为的昆虫可以提供洞察发展战略控制害虫和疾病向量。”

昆虫有多个味觉神经元出现在不同的身体部位。外部味觉神经元的唇瓣、腿和翅膀边缘;内部的位于咽。在过去的几十年里,研究人员关注外部味觉神经元的各种化学物质。

”,因为其内部位置,咽器官没有许多昆虫研究的焦点,“Dahanukar说。”,但正是因为他们的位置,他们可能是控制食物摄入量的关键。”

研究结果出现在细胞报告;研究论文的封面是10月22日出版的期刊。

“有趣的是我们的发现是,咽味觉神经元有广泛的功能避免不同类别的化学物质的摄入,避免可以通过多个类型的神经元,并且只激活一个咽神经元可以抑制食物摄取,“Dahanukar说。

了解的哪些子集咽神经元负责检测苦、酸、盐和高品味,更进一步的研究小组找到负责任的神经元数量为每个类别的厌恶的化学物质。研究人员利用基因工具箱来操纵选择类咽味觉神经元的果蝇并检查这些操作的后果。

“我们发现,对不同类别的厌恶化合物取决于咽味觉神经元的不同组合,”陈Yu-Chieh大卫说,Dahanukar前研究生的实验室和研究论文的第一作者。

理解这些咽神经元传递味道飞大脑中的信息,陈用新开发的跟踪技术,称为trans-Tango,下游神经元电路连接的每个子集映射咽神经元。味道感觉神经元构成的主要神经元。神经元连接到这些感觉神经元是二阶神经元;他们在大脑处理味觉信息。

“我们的映射结果表明,二阶味觉神经元处理甜蜜和苦涩的味道项目两个主要的大脑区域,”陈先生说,霍华德休斯医学研究所的国际学生研究员和即将在纽约大学博士后研究员。”在许多情况下,单个咽味觉神经元显示连接多个二级神经元投射到这两个大脑区域,表明即使特定味觉信息可能广泛传达跨多个脑区。”

陈强调基础知识对理解大脑如何连接是至关重要的感官输入是如何转化为行为输出。

“我们希望我们的研究将导致更大的了解味觉信息编码在大脑和为系统分析奠定基础的感官输入输出和行为之间的关系,”他说。

Dahanukar补充说,喂养是一个关键的行为在所有动物,对于生存至关重要,严格监管控制摄入的物质的质量和数量。

“现在,我们有一些理解他们的组织和功能在一个昆虫遗传模型,我们可以把它应用到研究咽器官以及他们如何控制喂养更相关的昆虫从健康或经济的角度来看,比如蚊子和crop-damaging害虫。毕竟,昆虫的取食行为是相关的,有多少损坏的原因,”她说。

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