"Halika sa Akin Bro" Mentality Ipinaliwanag Paggamit ng Fruit Fly Brains

Ang isang bro sa kanyang mga kamay kumalat at dibdib out ay hindi na kailangang sabihin, "Halika sa akin, bro." Ang kanyang pagbabanta ay malinaw. Bilang pananaliksik na inilathala noong Huwebes sa journal Neuron nagpapakita, ang parehong ay maaaring sinabi para sa lalaki lilipad prutas kapag sila ay pissed off sapat.

Kapag nais ng mga nakakasama na mga bugs na bantayan ang kanilang mga mapagkukunan o teritoryo, tinititigan nila ang kanilang mga karibal, pump ang kanilang mga pakpak, at sinisingil, lahat habang mabilis na nagbabago ang direksyon sa isang paraan na maaaring maging mas malaki kaysa sa kanila. Kung ang isang karibal ay hindi nais na mag-abala sa isang labanan, siya ay tumatagal ng off. Ang pag-aaral ay nagpapakita na ang "Lumapit sa akin, bro" pag-uugali ng prutas lilipad ay aktwal na hinimok sa pamamagitan ng isang napakaliit na hanay ng mga neurons na nagpapatakbo nang nakapag-iisa ng iba pang mga agresibo na pag-uugali.

Si Brian Duistermars, Ph.D., isang neurobiology postdoc sa Caltech at ang unang may-akda ng pag-aaral, ay umamin na ang pag-uugali ng fly ay mukhang sobrang pamilyar.

"Nakakatawa na nakapagpapaalaala sa mga lalaki na malapit nang makipaglaban sa isang bar," Sinasabi ng Duistermars Kabaligtaran. "Nag-freeze sila at tumitig sa isa't isa." Pagkatapos ay sinisingil nila ang kanilang mga target, itaas ang kanilang mga pakpak, at kahit na subaybayan sila sa lugar bago muling ibababa ang kanilang mga pakpak.

Sa papel, kinilala ng mga mananaliksik ng Caltech at Howard Hughes Medical Institute ang isang maliit na kumpol ng mga tatlong neuron na, kapag aktibo, ay gumagawa ng lumipad ng prutas (Drosophila melanogaster) mas malamang na makisali sa mga pag-uugali ng pagbabanta. Na mismo ay isang kapansin-pansin na paghahanap, ngunit sila ay kumuha ng isang hakbang karagdagang at korte kung paano baguhin ang mga neurons at i-activate ang mga ito sa paghihiwalay, parehong may rivals kasalukuyan at kahit na walang anumang iba pang mga lilipad sa paligid. Sa madaling salita, nakakakuha sila ng mga lilipad na prutas upang mag-alala at magbanta ng walang laman na silid.

Bago maimpluwensyahan ng mga mananaliksik ang talino ng mga lilipad, kailangan nilang magkaroon ng magandang ideya kung paano kumilos ang mga langaw. Kaya't inilagay nila ang mga lilipad na lalaki, na pinalaki nang nakahiwalay, sa kamara na may pagkain, isa sa mga pangunahing nag-uudyok ng pagbabanta ng pag-uugali. Ang mga solo na lilipad ay kilalang maging mas agresibo kaysa sa mga lilipad na nakataas sa mga pangkat. Sa pamamagitan ng pagmamasid ng higit sa 400 ng mga confrontations, natagpuan nila kung ano ang nagbabantang pag-uugali tulad ng.

"Ito ay tulad ng isang tao puffing ang kanyang dibdib at mad-dogging sa iyo at ibinabato ang kanyang mga armas out," sabi Duistermars.

Susunod, sinisiyasat nila kung ano ang nangyayari sa antas ng cellular. Una, nakilala nila kung aling mga neuron ang naisaaktibo kapag ang mga lilipad ay nagpapakita ng pagbabanta na pag-uugali. Sa kaalamang ito sa kamay, sila ay binago ng genetically lilipad upang ang mga neuron ay maisasaaktibo sa pamamagitan ng alinman sa liwanag o init.

Kapag ang mga lilipad na may init na activate neurons ay nailantad sa mga mas mainit na temperatura, ang mga ion channel sa kanilang mga pag-uugali sa pag-uugaling neuron ay binuksan, at sila ay biglang naging sobrang agresibo. "Inilalagay namin ang mga langaw sa isang mainit na silid, at pinahihintulutan namin ang mga neuron na i-on at patakbuhin ang mga eksperimentong ito habang umuupo ako at pawis," sabi ng Duistermars.

Ang mga mainit, aggro na lilipad ay madaling nagbanta sa kanilang mga kapitbahay, sa kabila ng pagiging sanay sa iba pang mga langaw. Ang pag-uugali na ito ay ipinapakita sa pangalawa at pangatlong tagpo sa video sa itaas. Sa isa pang hakbang ng eksperimento, ang mga mananaliksik ay nagpasa ng dummy object sa pamamagitan ng isang init-activate fly, na kung saan ang mga bagay ay nakakuha ng tunay na ligaw: Ang fly nagbabanta ang walang buhay na bagay, tulad ng ipinakita sa ikaapat na nakatagpo.

"Iyon ay isa sa mas kapana-panabik na natuklasan," sabi ni Duistermars, "nang una kong nakita ang isang fly nagbabanta sa isang bagay."

Ang parehong bagay na nangyari sa mga ilaw-activate lilipad kapag sila ay nailantad sa tamang wavelength ng liwanag. Ang kanilang mga neurons ay ginawang aktibo, ang mga langaw ay nanganganib sa dummy, tulad ng ipinakita sa nakatagpo ng lima.

Ang Duistermars ay maingat upang ituro na ang liwanag at hea ay hindi na-activate ang pag-uugali kaya ang mood na iyon nagbibigay-daan ang pag-uugali.

"Halos parang isang panloob na estado," paliwanag niya. "Kapag nagagalit kami, kami ay nagsisisi sa mga bagay na hindi nagagalit sa amin." Gayundin, kapag ang mga lilipad ay nanganganib na pagbabanta, darating ang mga ito sa kahit anong malapit na lugar - kung ito man ay isang aktwal na banta.

Bagaman walang kumpol ng mga aktibong neuron na sinasangkot sa mga pagkakasalang tao sa mga estranghero pa lamang, itinuturo ng mga Duistermar na ang gayong mga pag-uugali ay karaniwan sa lahat ng mga hayop na nagpaparami ng sekswal. Dahil dito, siya ay may pag-asa na siya at ang iba pa sa kanyang larangan ay maaaring magbukas ng koneksyon sa utak-bar paglaban.

"Ang katotohanan na ang mga langaw ay may maliit na hanay ng mga neuron na karaniwang namamahala sa buong repertoire sa pag-uugali, ito ay nagpapahiwatig na ang ibang mga hayop ay nagagawa rin."