在食物面前,配偶不值一提科学家用果蝇研究

当你饥肠辘辘，摆在你面前的是一堆美味的食物和你心仪的对象，你只能选其中之一，你会怎么选择？很多人的回答可能是“当然选对象啦，饥饿可以忍，但心仪的对象不能错过”。人类是会思考的动物的，这可能不是你大脑本能的第一反应，科学家们想要知道动物的大脑在面临食物和交配的选择冲突时会如何反应。

在最近发表于《当代生物学》（CurrentBiology）的一项新研究中，来自英国伯明翰大学的研究人员指出，当果蝇面临食物或交配的关键选择时，大脑中会触发精确的神经元冲动。

果蝇，是神经科学研究中常用的一种实验动物，可以用来洞察更复杂的大脑行为。这是因为果蝇表现出的复杂行为（如记忆和学习）是由一个相对简单的大脑控制的——只有大约10万个神经元，相比之下，人脑大约有亿个神经元。科学家们可以把果蝇的大脑当作一个简单的模型来研究动物的大脑行为。

伯明翰大学的研究小组组长卡罗莱纳·雷扎瓦尔博士（CarolinaRezaval）解释说：“我们经常暴露在相互冲突的情况下，我们必须把一个目标优先于其他目标。对于自然界中的动物来说，这可能意味着必须在进食、交配或争夺资源之间做出选择。动物怎么知道该做什么？果蝇本身是一个伟大的实验系统，可以了解大脑中如何做出关键的行为决定。我们可以以极高的分辨率识别直接行为的神经元素，并破译其潜在机制。”

雷扎瓦尔博士的前硕士生、该研究的主要贡献者之一雪莉·切里亚姆库奈尔（SherryCheriyamkunnel）补充道：“研究人员在实验室获得的知识可能揭示了决策的基本机制，这可能是许多物种共同的，但在哺乳动物实验系统中很难研究。”

在这项研究中，雄性苍蝇远离食物和雌性苍蝇，然后研究人员为它提供两者的选择。研究小组发现，在饥饿的果蝇中，交配总是被饥饿所压倒，行为临界点发生在大约15小时的饥饿之后。一旦喂食，研究人员发现雄性果蝇有时会在几秒钟内将注意力转向求爱。

然后，研究小组使用遗传工具用荧光标记标记果蝇大脑中的神经元。他们进一步打开或关闭少量神经元，并测试其对行为的影响。通过这些工具，他们弄清楚了当存在相互冲突的选项时，苍蝇大脑是如何反应的，以及它是如何在这些选项中做出选择的。

与牛津大学的斯科特·沃尔德教授（ScottWaddell）的实验室合作，研究人员使用了一种叫做双光子钙成像的技术来监测活果蝇大脑中的神经元。这使他们能够在果蝇决定优先次序时，精确定位苍蝇大脑中激活的神经元。

雷扎瓦尔博士解释说：“指挥果蝇去吃东西或交配的神经元基本上是相互竞争的。如果进食需求最为迫切，则指挥进食的神经元将接管一切，如果饥饿威胁减少，则产生繁殖冲动的神经元将占据上风。”

研究人员还发现，行为选择并不是绝对固定的，而是受到环境的影响。例如，尽管当果蝇能量不足时，喂食是优先考虑的，但这一决定也可能受到食物质量的影响，果蝇会拒绝不良食物，甚至在饥饿时也会选择交配。

研究人员补充道：“我们还有很多东西要从果蝇身上学习，例如，当引入其他威胁时会发生什么，果蝇如何决定是捕食还是逃离捕食者，或者如果雌性果蝇面临类似的选择，会发生什么？所有这些见解都有助于我们在大脑中构建一幅复杂决策的图景。”

通过研究动物大脑的反应机制，研究人员最终将能够更好地理解更复杂的大脑是如何工作的，以及当他们在成瘾、帕金森氏症或阿尔茨海默氏症等已知会影响大脑决策过程的情况下出错时会发生什么。

科学没有尽头，光银河系的恒星数量多达上千亿颗，如果说研究银河系是一件复杂的事情，那么我们的大脑也不简单，人类的大脑的神经元数量多达亿个，这些神经元交叉产生的节点更是数不胜数，我们的大脑里面也藏着一片星辰大海。

转载请注明：http://www.abuoumao.com/hykh/3434.html