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提高多巴胺诱发果蝇同性求偶行为

2008-05-25 23:19 中科院神经科学研究所 中科院神经科学研究所 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了中科院神经科学研究所郭爱克研究员团队的一项偶然发现:提高果蝇多巴胺水平可诱发雄性果蝇间的同性求偶行为。研究通过遗传学和药理学方法证实,高水平多巴胺显著增加雄蝇同性求偶倾向,但不影响异性求偶、自身吸引力及基本感知功能。该发现揭示了多巴胺系统在调控果蝇性行为中的关键作用,为理解神经调质如何影响复杂行为提供了新视角。

求偶行为对于动物物种的繁衍和其对环境的适应都至关重要。果蝇的求偶行为是一个复杂的过程,包括六个步骤:雄蝇转向雌蝇、拍打翅膀、唱求偶歌、舔雌蝇尾端、试图交尾和交尾成功。虽然求偶行为通常发生在异性之间,但某些基因突变和异位表达可诱发雄性果蝇间的求偶行为。多巴胺是一种重要的神经调质,参与许多简单和复杂行为的调控。在哺乳动物中,多巴胺系统对性行为的调控已得到广泛研究。一些研究表明,在果蝇中,多巴胺系统可调控求偶过程中雌蝇的接受性和雄蝇的求偶阈值。

2004年5月,郭爱克研究员带领其研究组,以果蝇为模式动物,研究多巴胺水平在帕金森病神经基础中的作用时,偶然发现升高多巴胺细胞中多巴胺水平可诱发很强的雄性果蝇间的同性求偶行为。四年来,该实验室博士生刘彤等人利用遗传学和药理学方法调控果蝇多巴胺细胞中多巴胺水平,研究多巴胺水平过高对雄性果蝇同性求偶行为的影响。结果发现,高水平多巴胺可大幅提高雄性果蝇同性求偶的倾向,但并未显著影响果蝇的异性求偶行为、雄蝇自身的吸引力、短期自发运动活性及普遍的嗅觉和味觉感知。研究表明,这种高多巴胺果蝇所表现的雄性同性求偶行为与其视觉和嗅觉系统对雄蝇的感知改变相关。他们的研究成果表明,多巴胺神经系统在调控果蝇雄雄求偶行为中起着重要作用。虽然目前尚不清楚这些结果是否适用于其他物种,多巴胺系统紊乱如何影响果蝇求偶行为仍是未知问题,但对果蝇雄雄求偶行为的进一步研究将有助于理解和阐释果蝇性行为的精细调控机制。科学家普遍认为,多巴胺、五羟色胺和去甲肾上腺素等共同参与人的许多认知和精神活动。但人们不应将在果蝇上的研究结果任意外延到其他动物物种。

该项研究的后期工作是与法国德荣的Jean-François Ferveur教授领导的实验室合作完成的。此项研究成果于2008年5月21日在线发表于《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上,这也是该实验室继2007年5月之后,在该刊发表的第二篇研究论文。(来源:中科院神经科学研究所)

(《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience),28(21):5539-5546,Tong Liu,Aike Guo)

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