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Zusammenfassung: Die neuen Erkenntnisse stellen unser Verständnis des Sozialverhaltens von Fruchtfliegen in Frage. Während man traditionell davon ausgeht, dass sie für soziale Interaktionen in erster Linie auf Chemorezeptoren angewiesen sind, spielt auch das visuelle System von Drosophila eine zentrale Rolle.
Durch die Manipulation der visuellen Feedback-Neuronen der männlichen Fruchtfliegen stellten die Forscher fest, dass sich ihre sozialen Hemmungen veränderten, was die Männchen dazu veranlasste, mit anderen Männchen den Hof zu machen. Diese neuen Erkenntnisse könnten unser Verständnis des sozialen Verhaltens bei Menschen beeinflussen, einschließlich Menschen mit bipolarer Störung und Autismus.
Wichtige Fakten:
- Es wird angenommen, dass Fruchtfliegen bei der sozialen Interaktion hauptsächlich auf chemische Signale angewiesen sind. Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass auch ihr visuelles System integriert ist.
- Die Veränderung der GABARAP/GABAA-Rezeptor-Signalisierung in visuellen Feedback-Neuronen männlicher Fruchtfliegen beeinflusste deren Sozialverhalten.
- Ähnliche Gene im menschlichen Gehirn steuern die visuellen Neuronen von Fruchtfliegen und liefern Einblicke in das soziale Verhalten des Menschen und einige psychologische Zustände.
Quelle: Cornell Universität
Männliche Fruchtfliegen mögen sich normalerweise nicht. In sozialer Hinsicht lehnen sie ihre männlichen Partner ab und konzentrieren sich auf die Weibchen, die sie über Chemorezeptoren erkennen – so dachten die Wissenschaftler.
Neue Forschungen von Biologen der Cornell University deuten darauf hin, dass das visuelle System der Fruchtfliege und nicht nur ihre Chemorezeptoren eine große Rolle in ihrem Sozialverhalten spielt. Diese Arbeit beleuchtet den möglichen Ursprung von Unterschieden im menschlichen Sozialverhalten, wie sie beispielsweise bei Menschen mit bipolarer Störung und Autismus auftreten.
Der Artikel „Visuelle Feedback-Neuronen modulieren die Balz männlicher Drosophila durch GABA-vermittelte Hemmung“ wurde in veröffentlicht Aktuelle Biologie Am 5. September.
Viele Tierarten nutzen das Sehen, um ihr Sozialverhalten zu regulieren, die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch weitgehend unbekannt. Es wird angenommen, dass das Sehen bei Fruchtfliegen eindeutig dazu dient, Bewegungen zu erkennen und zu verfolgen, und nicht zur Regulierung des Sozialverhaltens. Die Forscher fanden jedoch heraus, dass dies möglicherweise nicht der Fall ist.
„In unserer Studie haben wir herausgefunden, dass eine Hyperaktivierung des visuellen Systems die Hemmung überwindet, die durch chemische Signale verursacht wird, die ein Männchen einer Fliege aussendet, um dem anderen Männchen zu sagen: „Nun, wissen Sie, ich bin ein anderer Mann, legen Sie sich nicht mit mir an.“ ‚“, sagte der leitende Forscher Nilay Yabesi, Assistenzprofessor für Neurowissenschaften und Verhalten.
„Überraschenderweise überlagert die Steigerung des visuellen Gewinns im Gehirn irgendwie die Hemmung der chemischen Sinne, die männliche Fliegen zu anderen Männchen lockt.“
Die Forscher fanden heraus, dass sich GABARAP/GABA verändertA Die Rezeptorsignale in visuellen Feedback-Neuronen im männlichen Gehirn beeinflussten die sozialen Hemmungen der Fliegen. Wenn GABARAP im visuellen System zerstört wird, zeigen Männchen unerwartet eine verstärkte Werbung gegenüber anderen Männchen.
Die Forscher fanden heraus, dass Gene, die denen im menschlichen Gehirn ähneln, die visuellen Neuronen der Fruchtfliege steuern. Eine verminderte GABA-Signalübertragung im menschlichen Gehirn wurde mit Merkmalen des sozialen Rückzugs bei Erkrankungen wie Autismus und Schizophrenie in Verbindung gebracht.
„Unsere Ergebnisse bieten einen vielversprechenden Ansatz für die Untersuchung, wie diese Proteine das soziale Verhalten im Gehirn von Säugetieren regulieren und welchen möglichen Beitrag sie zu den psychologischen Zuständen des Menschen leisten“, sagte Hauptautor Yuta Mabuchi, MD. ’23.
Über Neuigkeiten aus der sozialen und visuellen Neurowissenschaftsforschung
Autor: Becca Boyer
Quelle: Cornell Universität
Kommunikation: Becca Boyer – Cornell University
Bild: Bildquelle: Neuroscience News
Ursprüngliche Suche: offener Zugang.
„Visuelle Feedback-Neuronen sind fein abgestimmt Drosophila Männliche Werbung durch GABA-HemmungGeschrieben von Nilay Yabesi et al. Aktuelle Biologie
eine Zusammenfassung
Visuelle Feedback-Neuronen sind fein abgestimmt Drosophila Männliche Werbung durch GABA-Hemmung
Höhepunkte
- GABARAP wird in den Adventitialneuronen der Lamina benötigt, um die Paarung von Mann zu Mann zu unterdrücken
- Die Dro-GABARAAP-Funktion in Latticin-Neuronen kann durch menschliche Orthologe wiederhergestellt werden
- Die Hyperaktivierung von Lat-Neuronen oder LC10a-Neuronen stimuliert die Balz zwischen Männern und Frauen
- Lateinische Neuronen stimmen die männliche Verfolgung während der Balz über den LC10a-Fru-P1-Schaltkreis ab
Zusammenfassung
Viele Tierarten nutzen das Sehen, um ihr Sozialverhalten zu regulieren. Die molekularen und zirkulierenden Mechanismen, die visuell gesteuerten sozialen Interaktionen zugrunde liegen, sind jedoch noch weitgehend unbekannt.
Hier zeigen wir das Drosophila Orthologe von menschlichem GABAADas Rezeptor-bindende Protein (GABARAP) wird in einer Klasse visueller Feedback-Neuronen, den Lamina-Transversal-Zellen (Lat-Zellen), benötigt, um die männliche Paarung zu regulieren. GABARAP ist ein Ubiquitin-ähnliches Protein, das den GABA-Spiegel auf der Zelloberfläche aufrechterhältA Rezeptoren.
Wir beweisen, dass das abgerissen ist gabarap oder GABAA Rezeptoren In lateinischen Neuronen führt ihre Überaktivierung dazu, dass Männer andere Männer umwerben.
Andererseits verzögert die Hemmung afferenter Neuronen die Kopulation, indem sie die Fähigkeit der Männchen, Weibchen zu verfolgen, beeinträchtigt. Bemerkenswerterweise teilen das Fliegen-GABARAP-Protein und das menschliche Ortholog eine starke Sequenzidentität, und die Funktion von Fliegen-GABARAP in lettischen Neuronen kann durch das menschliche Ortholog gerettet werden.
Verwenden in vivo Mithilfe von Zwei-Photonen-Bildgebung und Optogenetik haben wir gezeigt, dass Latticin-Neuronen funktionell mit neuronalen Schaltkreisen verbunden sind, die visuell gesteuerte Balzbemühungen bei Männern vermitteln.
Unsere Arbeit identifiziert eine neuartige physiologische Funktion von GABARAP bei der Regulierung visuell gesteuerter Balzbemühungen Drosophila Männer. verringerte GABAA Die Signale wurden mit sozialen Defiziten in Verbindung gebracht, die bei Autismus-Spektrum-Störungen und bipolaren Störungen auftreten.
Funktionelle Ähnlichkeit zwischen Mensch und Fliege gabarap lässt die Möglichkeit einer konservierten Rolle dieses Gens bei der Regulierung des Sozialverhaltens bei Insekten und Säugetieren vermuten.
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