Beleuchtete Gehirn Schaltung zeigt Fruchtfliege Geschlechtsunterschiede

Wenn eine Fruchtfliege, einen chemischen Geruch schnuppert, reist das Signal in seiner kleinen Gehirn, wo eine neuentdeckte Schaltung schnell verwandelt sich diese Informationen in eine körperliche Reaktion. Das Kunststück nur vier Neuronen nimmt, sagen Forscher.

Darüber hinaus unterscheidet sich die Schaltung zwischen männlichen und weiblichen fliegen Gehirne, was darauf hindeutet, dass geschlechtsspezifische Verhaltensweisen entstehen nicht inwiefern das fliegen, sondern wie sie diese Signale verarbeiten. [Siehe die bunten Fruchtfliege Gehirn Schaltung]

Da Fruchtfliegen Modellorganismen für die biologische Forschung sind, konnten die Ergebnisse Wissenschaftler Gehirn Verbindungen in andere Organismen zu verstehen helfen.

Bei Fruchtfliegen in der Stimmung für Balz sind, kommunizieren sie über chemische Signale, die Pheromone genannt. Eines dieser Signale, 11-Cis-Vaccenyl-Acetat (oder mehr einfach, cVA), entlockt sehr unterschiedliche Reaktionen in männlich und weiblich fliegt. Männchen aggressiv werden und weniger interessiert als Reaktion auf cVA Paarung. Weibchen werden empfänglich für Männer Fortschritte.

"Irgendwie die Verarbeitung dieses Pheromon-Signal im Gehirn muss unterschiedlich sein, so dass es das gleiche Signal zu unterschiedliche Ergebnissen bei Männern und Frauen, haben" LiveScience sagte Forscher Vanessa Ruta, postdoctoral Fellow an der Columbia University in New York zu studieren. Ruta und ihre Kollegen ihre Arbeit berichtet heute (Dez. 1) in der Zeitschrift Nature.

Die Forscher wussten, dass Männchen und Weibchen cVA mit Sinnesorgane ihre Antennen zu erkennen. So entwickelten sie eine neue Technik, um ihnen zu helfen, verfolgen den Weg von den Sinnesorganen ins Gehirn. Die fliegen wurden gentechnisch verändert, so dass ihre Neuronen hellgrün bei Lichtimpulse fluoreszieren würde. Als nächstes konzentrierten sich die Forscher Licht auf die sensorischen Neuronen beleuchten ihre Verbindungen mit der nächsten Kette von Neuronen.

Schritt für Schritt die Forscher folgten den Weg von den sensorischen Neuronen (dargestellt in dunkelblau in das Forschungsteam neues Bild des Gehirns Fruchtfliege), olfaktorische oder riechen, Neuronen (dargestellt in hellblau und rosa). Als nächstes führte der Weg in die Neuronen (rot dargestellt), die an der Fliege motorischen Kortex zu beenden. Dieser Region sendet die Signale für die Fliege körperliche Reaktion.

Durch Messung der elektrischen Signale, die Forscher bestätigt, dass das Neuron Nachbarschaft kein Zufall war: nicht nur die Zellen anatomisch schließen, sie waren funktional verbunden, zu.

Die Ergebnisse deckten "völlig andere" Schaltungen in männliche und weibliche Fliege Gehirnen, Ruta sagte, was unerwartet war.

"Wir haben ein Beispiel, wo die gleichen sensorischen Informationen, Männchen und Weibchen, aber es dient im Gehirn durch auffallend anders Schaltungen, möglicherweise ganz andere Schaltungen," sagte sie.

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Sie können LiveScience Senior Writer Stephanie Pappas auf Twitter @sipappas verfolgen.