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雄果蠅求偶被拒

來源:《科學》雜志 2012-03-20 14:15:06

  美國《科學》雜志報道,美國科學家經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),雄性果蠅在求愛遭到拒絕后更青睞于含有酒精的食物。根據(jù)他們的研究發(fā)現(xiàn),面對兩份除了是否泡過酒外完全相同的食物,它們的選擇往往取決于最近是否交配、或者被雌性拒絕。如果最近遭到拒絕,它們更有可能選擇泡過酒的食物。這是科學家第一次發(fā)現(xiàn)社交活動能夠影響果蠅未來的行為。

  這項研究在加州大學洛杉磯分校進行此項研究由神經(jīng)科學家加里特·斯霍哈特-奧菲爾領(lǐng)導的一組研究人員在加利福尼亞州大學洛杉磯分校進行。密蘇里州大學哥倫比亞分校神經(jīng)遺傳學家特羅伊·扎爾斯表示:“這是一種令人感到吃驚的關(guān)聯(lián)?!彼赋?,了解與這種聯(lián)系有關(guān)的大腦神經(jīng)通路有助于揭示“獎勵行為如何在大腦中體現(xiàn)”,以及“大腦如何調(diào)節(jié)復雜的行為”;但扎爾斯并沒有參與此項研究。

  攝入酒精后果蠅大腦獎勵神經(jīng)處于活躍狀態(tài)

  科學家此前就已發(fā)現(xiàn),在攝入酒精后,果蠅大腦中的獎勵神經(jīng)回路處于活躍狀態(tài),讓它們獲得愉悅的體驗。此外,社交互動也是受益最大的體驗之一。研究人員希望確定兩種類型的獎勵是否在大腦內(nèi)聯(lián)系在一起。斯霍哈特-奧菲爾表示:“我們最初認為這不過是一次有些瘋狂的實驗,并不會得出令人意想不到的發(fā)現(xiàn)?!彼够艄?奧菲爾現(xiàn)就職于弗吉尼亞州霍華德·休斯醫(yī)學研究所的珍妮莉婭·法姆研究學院。

  研究中,科學家將24只學名“黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)”的雄果蠅置于兩種不同的環(huán)境。將其中一半(12只)以每4個一組的形式放入小瓶中,每組的4只果蠅面對20只準備交配的雌果蠅,讓它們與多個雌果蠅進行交配。另12只被單獨放在小瓶中,每只雄果蠅面對1只已經(jīng)完成交配的雌果蠅,讓它們的任何求愛努力都宣告破產(chǎn)。4天后,所有雄果蠅被放入新容器,同時用毛細管給它們喂食。毛細管中的食物有兩種,一種含有酒精,一種不含酒精。在此之后,研究人員統(tǒng)計雄果蠅選擇兩種食物的次數(shù)。

  交配成功的果蠅討厭酒精而失敗者則相反

  研究人員最初認為所有雄果蠅都更青睞于含有酒精的食物,但結(jié)果出乎他們意料。斯霍哈特-奧菲爾說:“我們發(fā)現(xiàn)成功交配的雄果蠅實際上討厭含有酒精的食物,而遭到拒絕的雄果蠅則更青睞于這種食物?!备鶕?jù)科學家的統(tǒng)計,遭拒果蠅選擇含酒精食物的次數(shù)平均達到另一種果蠅的4倍。研究發(fā)現(xiàn)刊登在網(wǎng)絡版《科學》雜志上。

  根據(jù)斯霍哈特-奧菲爾和同事的推測,果蠅大腦中的化學物質(zhì)神經(jīng)肽F(NPF)可能與這種聯(lián)系有關(guān),因為科學家此前發(fā)現(xiàn)這種化學物質(zhì)能夠?qū)е鹿壐珢劬凭Q芯恐?,他們對雄果蠅交配或者遭到拒絕后的NPF水平進行了測量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)遭拒果蠅的NPF水平只有交配果蠅的一半。如果抑制交配果蠅大腦內(nèi)的NPF受體,這種果蠅的行為也會和遭拒果蠅一樣,更青睞于含有酒精的食物。如果激活遭拒果蠅大腦內(nèi)的NPF受體,它們也不再偏愛含有酒精的食物。

  社交感受轉(zhuǎn)換成分子信號影響大腦化學物質(zhì)水平

  斯霍哈特-奧菲爾表示社交經(jīng)歷被轉(zhuǎn)換成分子信號,同時影響NPF水平。NPF水平則影響雄果蠅的行為——是否更青睞于含有酒精的食物,進而將獎勵系統(tǒng)恢復到正常狀態(tài)。扎爾斯說:“他們的研究表明NPF是讓交配行為與酒精偏愛之間建立聯(lián)系的一個必要條件,同時也是一個充分條件。這項研究發(fā)現(xiàn)了強有力的證據(jù),證明這種聯(lián)系確實存在并且只與NPF有關(guān)。”不過,對于這種聯(lián)系在分子層面的機制,科學家仍有尚未解答的疑問。例如:交配這種獎勵是否控制NPF水平?NPF水平又如何影響對酒精的喜好?

  其實,包括人類在內(nèi)的哺乳動物,體內(nèi)都存在一種與NPF類似的蛋白質(zhì),被稱之為“神經(jīng)肽Y”(NPY)。研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥和創(chuàng)傷后應激綜合癥患者NPY水平較低。在老鼠身上,NPY水平較低與酒精和藥物依賴有關(guān)。在酗酒的人體內(nèi),確定的NPY基因變異更為常見。不過,科學家尚未對社交經(jīng)歷是否會影響NPY水平進行研究。斯霍哈特-奧菲爾說:“我們只在果蠅身上得出這些發(fā)現(xiàn),因此并不意味著也能在人類身上得出相同的發(fā)現(xiàn)。不過,我們的研究提出了一系列疑問,對未來的研究也具有借鑒意義?!?strong>

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