果蠅通過高酒精含量來抵御天敵

果蠅通過高酒精含量來抵御天敵有研究表明，果蠅會將酒精強行注入幼蟲體內(nèi)來抵御它們的天敵——寄生黃蜂。常見的果蠅（黑腹果蠅）已經(jīng)逐漸適應(yīng)并能消化食物中所含的酒精，比如那些熟透發(fā)酵的水果。通過消化大量的高濃度酒精，果蠅幼蟲能夠有效地抵御寄生蜂的侵襲。對于沒有抗體的寄生蜂來說，果蠅幼蟲體內(nèi)的高濃度酒精很容易置其于死地。因此，果蠅為了防止自己的幼蟲被寄生蜂感染，它們通常將產(chǎn)卵的地點選在含有酒精的食物周圍。不僅如此，果蠅竟然還能準(zhǔn)確地知道，到底多少酒精會對他們的幼蟲有好處。生活在含有一定酒精濃度的食物周圍的果蠅幼蟲，會成長為大量的健康成蠅，因此，果蠅會被廚房中的腐爛水果或空啤酒瓶吸引，但卻不是伏特加酒或杜松子酒。這其中有什么奧秘呢？目前，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了可讓果蠅選擇最佳地點產(chǎn)卵的神經(jīng)機制。這項研究結(jié)果發(fā)表在12月9日的PNAS雜志上。由霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的農(nóng)場研究校園的分子生物學(xué)家UlrikeHeberlein帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，兩種神經(jīng)元簇，以相反的方向發(fā)揮作用，能幫助果蠅選擇酒精濃度最合適的地方，在那里產(chǎn)卵。神經(jīng)元都會釋放神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺，這是大腦獎賞回路的關(guān)鍵因子。PAM和PPM3神經(jīng)元簇，促使果蠅尋找酒精，而PPL1神經(jīng)元則啟動剎車系統(tǒng)，阻止果蠅在含有較高濃度酒精的食物上產(chǎn)卵，因為這能夠傷害它們的幼蟲。Heberlein說：“果蠅能夠區(qū)分濃度非常接近的酒精一一比如3%和5%,因此它們的系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)化為具有很大的敏感性?！彼鼈冏钕矚g的酒精強度是5%,類似于一種啤酒的度數(shù)。有益的記憶Heberlein團(tuán)隊也追蹤了與特定大腦區(qū)域酒精偏好有關(guān)的神經(jīng)元。親酒精的PAM和抗酒精的PPL1神經(jīng)元，在蕈形體中都很活躍，而親酒精的PPM3神經(jīng)元，在橢球體中表現(xiàn)活躍。這兩個大腦結(jié)構(gòu)參與決策和記憶功能，蕈形體神經(jīng)元也在酒精獎賞記憶中起作用。Heberlein說：“這是在更復(fù)雜的學(xué)習(xí)和記憶任務(wù)中，指示獎賞或懲罰信號的一些相同的神經(jīng)元。利用這個難以置信的簡單的產(chǎn)卵選擇試驗，我們更廣泛地映射獎賞回路的進(jìn)程，會非常的快?！奔幽么笈醮髮W(xué)的分子生物學(xué)家WilliamBendena稱，這項工作是一個令人興奮的“特殊的神經(jīng)回路如何被解剖來解釋行為”的例子。今年早期報道的一項研究，采用相同的技術(shù)，映射了促進(jìn)果蠅攻擊性的多巴胺神經(jīng)元。這些有競爭性的神經(jīng)元組，不僅在昆蟲，也在人類，對于研究“成癮如何能推翻理性的決定”非常有用。Bendena稱：“多巴胺是獎賞動機的一個關(guān)鍵成分，它與很多類型的成癮有關(guān)。這項工作已經(jīng)開始梳理兩個相對的電路，可望有一天會發(fā)現(xiàn)成癮干預(yù)的藥物新靶標(biāo)。CompetingdopamineneuronsdriveovipositionchoiceforethanolinDrosophilaAbstract：Theneuralcircuitsthatmediatebehavioralchoiceevaluateandintegrateinformationfromtheenvironmentwithinternaldemandsandtheninitiateabehavioralresponse.Evencircuitsthatsupportsimpledecisionsremainpoorlyunderstood.InDrosophilamelanogaster,ovipositiononasubstratecontainingethanolenhancesfitness;however,littleisknownabouttheneuralmechanismsmediatingthisimportantchoicebehavior.Here,wecharacterizetheneuralmodulationwinofthissimplechoiceandshowthatdistinctsubsetsofdopaminergicneuronscompetetoeitherenhanceorinhibitegg-layingpreferenceforethanol-containingfood.Moreover,activityina'。'neuronsofthemushroombodyandasubsetofellipsoidbodyringneurons(R2)isrequiredforthischoice.Weproposeamodelwherecompetingdop