科學家發現在果蠅中調控攻擊行為的神經迴路

2021-01-19 科學網

科學家發現在果蠅中調控攻擊行為的神經迴路

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/12/31 13:20:53

美國加州理工學院David J. Anderson研究小組揭示出在果蠅中調控攻擊行為的神經迴路。這一研究成果於2020年12月30日在線發表在國際學術期刊《細胞》上。

研究人員確定了三種調節果蠅攻擊性的細胞類型:一種是性別共享的,另一種是性別特異性的。共享的共同攻擊促進(CAP)神經元在兩性中介導攻擊行為,而功能下遊的雙態但同源的細胞類型(雄性中稱為雄性特異性攻擊性(MAP)神經元和雌性中的fpC1)控制雙態攻擊。這些對稱迴路是雄性和雌性的攻擊行為從單態飲食/動機階段到雙態完善階段的基礎。兩性之間的社會隔離增強了單態→雙態功能連接的強度,這表明它可能是隔離依賴性增強攻擊的一個因素。

總之,這些發現揭示了一種對行為進行神經控制的迴路邏輯,其中包括性單態和雙態行為,這些行為可能會推廣到其他生物。

據了解,攻擊性涉及性單態和雙態行為。人們對大腦如何實現這兩種類型的行為知之甚少。

附:英文原文

Title: A circuit logic for sexually shared and dimorphic aggressive behaviors in Drosophila

Author: Hui Chiu, Eric D. Hoopfer, Maeve L. Coughlan, David J. Anderson

Issue&Volume: 2020-12-30

Abstract: Aggression involves both sexually monomorphic and dimorphic actions. How the brainimplements these two types of actions is poorly understood. We have identified threecell types that regulate aggression in Drosophila: one type is sexually shared, and the other two are sex specific. Shared common aggression-promoting(CAP) neurons mediate aggressive approach in both sexes, whereas functionally downstreamdimorphic but homologous cell types, called male-specific aggression-promoting (MAP)neurons in males and fpC1 in females, control dimorphic attack. These symmetric circuitsunderlie the divergence of male and female aggressive behaviors, from their monomorphicappetitive/motivational to their dimorphic consummatory phases. The strength of themonomorphic → dimorphic functional connection is increased by social isolation inboth sexes, suggesting that it may be a locus for isolation-dependent enhancementof aggression. Together, these findings reveal a circuit logic for the neural controlof behaviors that include both sexually monomorphic and dimorphic actions, which maygeneralize to other organisms.

DOI: 10.1016/j.cell.2020.11.048

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31620-2

Cell:《細胞》,創刊於1974年。隸屬於細胞出版社,最新IF:36.216

相關焦點

  • 科學家實現成年果蠅中運動控制迴路的重建
    科學家實現成年果蠅中運動控制迴路的重建 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/5 14:58:32 近日,美國哈佛醫學院Wei-Chung Allen Lee及其研究組通過使用自動化透射電鏡
  • 研究揭示果蠅雌性交配的神經迴路機制
    研究揭示果蠅雌性交配的神經迴路機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/27 13:26:50 美國霍華德·休斯醫學研究所Barry J. Dickson研究組近日取得一項新成果。
  • 睡眠可以增加大腦的可塑性,科學家從果蠅的研究中驗證了這個事實
    最近發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的一項新研究,再次強調了睡眠對大腦的意義——進行這項研究的科學家認為,睡眠是一種進化工具,增加大腦的可塑性,幫助動物去適應具有挑戰性的新環境。在這項研究中,來自美國聖路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員,剝奪了果蠅的飛行能力後,他們發現這些果蠅是通過睡眠來適應無飛狀態的。
  • Cell Reports:中科院神經所揭示調控雄性小鼠攻擊行為的神經機制
    ,因此對於攻擊行為發生的神經基礎研究,以及遺傳分子、外界環境對於攻擊行為神經環路的影響,可能為這些精神類疾病中出現的病理性攻擊行為提供新的治療思路。該研究通過病毒示蹤結合腦片電生理記錄,及早基因染色,光纖記錄及化學遺傳學操縱等技術方法,探索了後杏仁核到下丘腦腹內側核的興奮性投射在雄性小鼠攻擊行為過程中的雙向調控作用。
  • 科學家發現一種「瘦子」基因:能高效分解脂肪,吃喝宅著也不長胖
    而最新研究指出,這背後「基因」可能充當了相當大一部分角色:迄今為止,脂肪代謝的調控主要集中在尋找與肥胖有關的基因上。也就是說,如果能找出與苗條或抵抗體重增加有關的基因,可能會為減肥人士帶來福音。為了確定候選瘦基因,研究小組在愛沙尼亞人群隊列中進行了全基因組關聯研究。
  • 谷歌發布史上最強1/3果蠅大腦地圖,精準定位25000個神經元連接!
    休斯醫學研究所 (HHMI) 合作自動重建了整個果蠅的大腦,現在,他們又迎來一個重要裡程碑:已經精確定位了25,000個神經元之間的數百萬個連接,這是有史以來最大、最詳盡的果蠅大腦地圖。戳右邊連結上 新智元小程序 了解更多!  長久以來,科學家們一直夢想通過繪製完整的大腦神經網絡的結構,以了解神經系統是如何工作的。
  • 科學家發現導致神經發育障礙的又一致病基因
    包括貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)、達納-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)和其他機構研究人員在內的多學科研究小組發現,BICRA基因是一種與神經發育障礙有關的新致病基因,並發現了BICRA在人類和果蠅的神經發育中發揮作用的證據。
  • 下丘腦的不同亞群調控小鼠對同性或異性的攀爬行為
    下丘腦的不同亞群調控小鼠對同性或異性的攀爬行為 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/3 16:58:17 美國加州理工學院David J. Anderson小組的研究發現下丘腦的不同區域調控同性和異性小鼠的攀爬行為。
  • 科學家發現青少年時期社交孤立影響成年社交能力的神經機制
    科學家發現青少年時期社交孤立影響成年社交能力的神經機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/9/2 16:21:58 美國西奈山伊坎醫學院Hirofumi Morishita小組發現,一個前額-室旁核丘腦迴路需要青少年時期的社交經歷來調節小鼠的成年社交能力
  • 發育遲緩、智力障礙……科學家發現導致神經發育障礙的又一致病基因
    包括貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)、達納-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)和其他機構研究人員在內的多學科研究小組發現,BICRA基因是一種與神經發育障礙有關的新致病基因,並發現了BICRA在人類和果蠅的神經發育中發揮作用的證據。
  • 美國西北大學:研究發現冬天氣溫越冷起床越困難
    如果你也是寒冬起床困難戶,不用怪罪自己,來看看神經生物學家最近在大腦中找到的科學解釋。為了研究「睡和醒」如何受到外界溫度的影響,科學家們使用了模式生物果蠅作為研究對象。他領銜的研究團隊首次發現,果蠅觸角有一類神經細胞專門負責報告外界的低溫。當環境溫度低於果蠅的「舒適區」(25℃)時,這種神經細胞就會持續活躍,向大腦發出「寒冷」信號。而且,氣溫越低,信號越密集。識別出這些神經元後,研究人員通過螢光標記、雙光子鈣成像技術,並結合解剖學、神經遺傳學等方法,追蹤到了果蠅的大腦內部。他們發現,寒冷信息的主要接收者,是位於睡眠-覺醒周期控制中心的一小組神經元。
  • CRHPVN神經元編碼壓力可控性並調控防禦行為選擇
    CRHPVN神經元編碼壓力可控性並調控防禦行為選擇 作者:小柯機器人 發布時間:2020/2/18 15:41:31 加拿大卡爾加裡大學Jaideep
  • Science:鑑定出在移情期間小鼠前扣帶回皮層中激活的神經迴路
    2021年1月13日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來自美國史丹福大學的Monique Smith、Naoyuki Asada和Robert Malenka發現,當看到其他小鼠的疼痛、恐懼和疼痛緩解時,小鼠大腦內變得活躍的某些部位中的神經迴路。
  • 科學家繪製出腦幹迴路內各種前肢動作的功能圖譜
    科學家繪製出腦幹迴路內各種前肢動作的功能圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/8 16:25:45 近日,瑞士巴塞爾大學Silvia Arber及其小組繪製出腦幹迴路內各種前肢動作的功能圖譜。
  • 人物·軼事|神經生物學家駱利群訪問記
    我喜歡的論文有很多,但是第一個想到的論文則是1972年Konopka和Benzer的論文Clock mutants of Drosophila melanogaster,該論文涉及果蠅突變體的分離與生物鐘的關係【1】。Konopka和Benzer不僅識別出完全打亂晝夜節律的突變,而且還發現了第二個加速生物鐘的突變以及第三個減緩生物鐘的突變,這三個突變都映射到了同一個基因位點。
  • 神經幹細胞最新研究進展(第4期)
    新研究揭示可讓皮層中的祖細胞返老還童doi:10.1038/s41586-019-1515-6大腦皮層是我們認知過程的控制中心。在胚胎發生過程中,數十種具有不同功能的神經元聚集在一起形成驅動我們思想和行為的神經迴路。這些神經元由祖細胞產生,而且祖細胞以非常精確的順序依次產生它們。
  • 科學家為「起床困難」找到理由:大腦被「溫度」控制了
    其實,早上起不來這事不全怪你,科學家研究發現,「起床困難」可能是大腦在反抗,尤其是天冷時更加明顯。《生命時報》(微信內搜索「LT0385」即可關注)採訪專家,提醒你造成起床困難的原因,並教你如何擁有一個元氣滿滿的早晨。
  • 搖啊搖能讓人睡得更香,這招對果蠅也適用|Cell
    研究人員發現經過簡單的學習,就能使用輕柔搖晃誘導果蠅入睡。 果蠅的睡眠和人類睡眠非常相似,通過研究如何調控果蠅睡眠,我們能了解很多人類睡眠的秘密。12 月 1 日,《細胞》(Cell)雜誌上發表的一篇研究文章報告,通過一種稱為習慣化(habituation)的簡單學習形式,果蠅會在搖晃過程中睡著。 「嬰兒喜歡被搖晃著入睡,但這個我們熟悉的現象背後的神經機制還是一個謎團。