"Come at Me Bro" Mentality Explained Using Fruit Fly Brains

$config[ads_kvadrat] not found

Insulin Resistance in the Brain + Type 3 Diabetes w/ Max Lugavere

Insulin Resistance in the Brain + Type 3 Diabetes w/ Max Lugavere
Anonim

Een man met uitgestrekte armen en borst uit hoeft zelfs niet te zeggen: "Kom naar mij, man." Zijn dreigement is duidelijk. Zoals onderzoek donderdag in het tijdschrift gepubliceerd neuron shows, hetzelfde kan gezegd worden voor mannelijke fruitvliegen wanneer ze genoeg pissig zijn.

Wanneer deze alomtegenwoordige insecten hun hulpbronnen of territorium willen beschermen, staren ze hun rivalen neer, pompen hun vleugels en laden ze op, terwijl ze snel van richting veranderen op een manier waardoor ze er groter kunnen uitzien dan ze zijn. Als een rivaal geen ruzie wil, gaat hij van start. De studie laat zien dat dit gedrag van fruitvliegjes op "Kom bij mij, bro" eigenlijk wordt aangedreven door een heel klein stel neuronen dat onafhankelijk van ander agressief gedrag opereert.

Brian Duistermars, Ph.D., een postdoc van de neurobiologie bij Caltech en de eerste auteur van het onderzoek, geeft toe dat het vlieggedrag maar al te bekend is.

"Het doet vreemd denken aan jongens die in een bar gaan vechten", vertelt Duistermars. omgekeerde. "Ze bevriezen en staren naar elkaar." Vervolgens laden ze hun doelen op, heffen hun vleugels op en volgen ze zelfs in het gebied voordat ze hun vleugels weer laten zakken.

In de krant identificeerden onderzoekers van Caltech en Howard Hughes Medical Institute een klein cluster van ongeveer drie neuronen die, wanneer geactiveerd, het fruit laten vliegen (Drosophila melanogaster) waarschijnlijker om deel te nemen aan bedreigingsgedrag. Dat is op zich al een opmerkelijke bevinding, maar ze gingen nog een stap verder en ontdekten hoe deze neuronen te veranderen en ze afzonderlijk te activeren, zowel met aanwezige rivalen als zelfs zonder andere vliegen in de buurt. Met andere woorden, ze hebben fruitvliegen bij een aanvalsman en bedreigen een lege kamer.

Voordat de onderzoekers de hersenen van vliegen konden manipuleren, moesten ze een goed idee krijgen van hoe de vliegen handelden. Dus plaatsten ze mannelijke vliegen, die in afzondering waren opgevoed, in een kamer met voedsel, een van de belangrijkste oorzaken van bedreigend gedrag. Het is bekend dat deze solo-vliegen veel agressiever zijn dan vliegen die in groepen worden opgeworpen. Door meer dan 400 van deze confrontaties te observeren, ontdekten ze hoe bedreigend gedrag eruit zag.

"Het is als een man die zijn borst uitblaast en je woedend achtervolgt en zijn armen uitwerpt", zegt Duistermars.

Vervolgens onderzochten ze wat er op cellulair niveau gaande was. Eerst kwamen ze erachter welke neuronen geactiveerd werden toen de vliegen bedreigend gedrag vertoonden. Met deze kennis in de hand hebben ze vliegen genetisch gemodificeerd, zodat die neuronen kunnen worden geactiveerd door licht of warmte.

Toen de vliegen met door warmte geactiveerde neuronen werden blootgesteld aan warmere temperaturen, openden de ionenkanalen in hun bedreigingsgedrag neuronen en werden ze plotseling super agressief. "We zetten de vliegen in een warme kamer en we laten de neuronen aanzetten en deze experimenten uitvoeren terwijl ik daar zit en zweet", zegt Duistermars.

Die hete, aggrovliegen bedreigden gemakkelijk hun buren, ondanks het feit dat ze gewend waren aan de andere vliegen. Dit gedrag wordt getoond in de tweede en derde ontmoeting in de video hierboven. In een andere stap van het experiment passeerden de onderzoekers een dummy-object met een door warmte geactiveerde vlieg, en toen werd het echt wild: de vlieg bedreigde het levenloze object, zoals getoond in de vierde ontmoeting.

"Dat was een van de spannendere bevindingen," zegt Duistermars, "toen ik voor het eerst een vlieg een voorwerp zag bedreigen."

Hetzelfde gebeurde met de licht-geactiveerde vliegen toen ze werden blootgesteld aan de juiste golflengte van het licht. Hun neuronen geactiveerd, de vliegen bedreigden de dummy, zoals getoond in ontmoeting vijf.

Duistermars wijst erop dat het licht en de warmte het gedrag niet zo sterk hebben geactiveerd als de stemming dat stelt het gedrag.

"Het is bijna een interne staat", legt hij uit. "Wanneer we boos zijn, halen we dingen uit die ons niet boos maken." Evenzo, als vliegen als primitief bedreigd worden, komen ze na alles wat er in de buurt is - of het nu een echte bedreiging was of niet.

Hoewel er nog geen cluster van geactiveerde neuronen betrokken is bij menselijke vuistgevechten met vreemden, wijst Duistermars erop dat dergelijk gedrag bij alle seksueel reproducerende dieren voorkomt. Als zodanig is hij optimistisch dat hij en anderen in zijn vakgebied op een dag de brain-bar fight-verbinding zouden kunnen ontgrendelen.

"Het feit dat vliegen een klein stel neuronen hebben die in principe dit hele gedragsrepertoire beheersen, suggereert dat andere dieren dat ook doen."

$config[ads_kvadrat] not found