کثیف مگس ارائه سرنخ برای مدارهای عصبی

محققان کشف مکانیسم های عصبی که منجر به پیچیده موتور توالی در پرواز.

به طور خاص این تیم را نشان می دهد مکانیسم های حاکم بر نظافت جهانی مگس میوه رفتاری که حذف گرد و غبار از بدن با هدفمند حرکات پا.

“کور مگس هنوز هم پاک کردن چشم خود را برای اولین بار.”

علاوه بر اضافه کردن به ما در درک اساسی از ما چگونه مغز و بدن کار این یافته ها می تواند به من قرض بدهید بینش بیماری در مغز سیگنالینگ مانند بیماری پارکینسون و یا با وسواسی-اجباری و رفتارهای.

ما روز به روز زندگی می کند دیده می شود به عنوان یک سری از مجموعه موتور توالی: صبح روال کار یا مدرسه و وظايف ما را در اطراف mealtimes مراسم و عادات بافته شده از طریق ما شب و تعطیلات آخر هفته. آنها به نظر می رسد تقریبا به صورت خودکار با کمی تفکر آگاهانه پشت سر آنها.

در حقیقت آنها هستند در نتیجه از شمار تصمیمات و فیزیکی تنظیمات ما را در طول راه به لطف مستمر پردازش سیگنال در مغز است که توسط هدایت اطلاعات دریافتی از طریق حواس ما.

جنبش و مغز

محقق جولی سیمپسون علاقه مند است در این فرایند است که به این مجتمع موتور توالی به طور خاص چگونه سیگنال های عصبی در حال ترجمه به ما رفتارهای فیزیکی.

“هر روز شما را در صبح و شما تصمیم می گیرید چه چیزی برای انجام با روز می گوید:” سیمپسون, دستیار استاد, مولکولی, سلولی و رشد و نمو گروه زیست شناسی در دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا.

“وجود دارد بسیاری از چیزهایی هستند شما می توانید با اندام خود را که در حال رانده شده توسط موتور های عصبی که کنترل فرمان از مغز خود را.” انسان باید یک رپرتوار گسترده ای از رفتارها و اغلب ما تجربه رقابت درایوهای. چگونه ما را انتخاب کنید چه باید بکنید ؟

وجود دارد بسیاری از چالش های آشکار به نقشه چگونه مغز انسان فعالیت مختصات فیزیکی حرکات نه دست کم از آن است که مطلق پیچیدگی مغز انسان را در شبکه های. خوشبختانه مگس میوه (Drosophila melanogaster)—یک ارگانیسم مدل برای ما که در ژنوم کامل—دارای مشابه اما به مراتب ساده تر و خیلی بیشتر رام سیستم.

از طریق optogenetics—استفاده از نور برای فعال کردن سلول های عصبی خاص و هدفمند رقابت نور محققان قادر به نوبه خود از گروه های کوچک از این سلول های عصبی و در مگس میوه افراد را ببینید که رفتار پرواز را انتخاب و به نمایشگاه. در این مورد, پرواز را به تصمیم می گیرید که بخشی برای تمیز کردن اولین بار از زمانی که فریب را به باور آن تمام بدن پوشیده شده بود در گرد و غبار.

“اگر شما به آنها همه چیز کثیف در یک بار آنها چه می کنند؟” سیمپسون می گوید.

مگس میوه نظافت معمول

مگس میوه می رسد به طور کلی استاندارد—اما نه مجموعه نظافت دنباله. آنها با استفاده از پاهای خود را به رفت و برگشت سر خود را و سپس خود را به شکم و سپس بال خود را هر بار بلند کردن و کاشت و کشیدن پاها بین هر جارو جلسه.

“این همیشه یک احتمال بیشتر قدامی رفتارهای سپس خلفی” سیمپسون می گوید: “اما الگوی دقیق و دقیق انتقال نقاط متفاوت است, بنابراین آن را کاملا ثابت عمل الگوی. آنها در حال ساخت احتمالی انتخاب کند.”

انتخاب مگس را آزمایشگاه یافت در نتیجه فضایی مقایسه سطوح از گرد و غبار در هر منطقه است. از “گرد و غبار” است که در واقع نور قرمز برای optogenetic تحریک مانند یک mechanosensory واقعیت مجازی است که اجازه می دهد تا برای کنترل بهتر بیش از نورون فعال سازی.

“ما دریافتیم که فضایی مقایسه مهم تر بودند; مگس نمی نگه داشتن مسیر از ورودی های حسی در طول زمان می گوید:” منجر نویسنده نیل ژانگ یک دانشجوی دکتری. “آنها مقایسه بین قسمت های مختلف بدن—بین سر و شکم،”

رئیس منطقه به نظر می رسد معمولا برنده در رقابت شاید با توجه به تعداد زیادی از mechanosensory موی واقع در چشم و بر سر که باعث می شود که بخشی از بدن یک اولویت است.

“پرواز در تاریکی هنوز هم پاک کردن چشم خود را برای اولین بار. کور مگس هنوز هم پاک کردن چشم خود را برای اولین بار” سیمپسون می گوید. اما “bald-eyed” مگس (کسانی که بدون موی) را ضعیف تر درایو برای رفتن چشم ،

حسی ورودی مگس دریافت—و نه فقط مکانیکی بلکه بصری و بویایی و از طریق سایر حواس—به تخصصی مناطق در مغز خود را و پس از آن به که هنوز تا حد زیادی ناشناخته مدارهای عصبی است که هماهنگی تصمیم گیری در مورد چه باید بکنید و چه نکنید.

“این نوع از محاسبات است که ساخته شده توسط خود سیستم عصبی” ژانگ می گوید. “گام بعدی این است برای کشف کردن که عصبی است که مدار در حال انجام است که در مقایسه.”

از آن نظم بلند حتی به صورت نسبتا ساده مگس میوه با توجه به هزاران نورون های دارای. اما با ژنتیک ابزار نمودار سیم کشی از ميکروسکوپ الکترونی اطلاعات و کاربردی تکنیک های محققان در این زمینه به یک شروع خوب است.

این رفتاری آزمایش یک سرنخ های کلیدی. “در حال حاضر ما باید یک ایده بهتر از آنچه مدارهای ما باید به دنبال دلیل شواهد رفتاری برای اهمیت فضایی مقایسه” سیمپسون می گوید.

این مقاله به نظر می رسد در مجله زیست شناسی کنونی.

منبع: دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de