鱼的求偶信息素利用大脑的嗅觉通路

日本理研脑科学研究所(RIKEN Brain Science Institute)的研究显示，一种与鱼类繁殖有关的分子通过鼻子激活大脑。雌斑马鱼会释放信息素，雄斑马鱼鼻子里的嗅觉感受器会感知到信息素。神经通路和大脑区域参与转化这种分子信使求偶行为在鱼类中也被确定和报道自然神经科学5月30日。

前列腺素F2_α(PGF2_α)是女性体内的一种生殖激素鱼哺乳动物参与排卵和子宫收缩。在鱼类中，它也是信息素——一种用于吸引异性的社交和性信号分子——由雌鱼在尿液中分泌。雄性鱼通常会游向哪怕是浓度很小的PGF2分子，但由Yoshihiro Yoshihara领导的研究人员发现，没有嗅觉的雄性鱼对PGF2分子并不感兴趣_α被加到他们的水箱里。

PGF2_α雌斑马鱼和雄斑马鱼的生殖行为同步，但这是如何发生的尚不清楚。已经证实，男性需要负责嗅觉的感觉组织来感知PGF2_α之后，研究人员发现，被它激活的唯一一种神经元是纤毛神经元嗅感觉神经元。研究小组随后在这些神经元中寻找能够检测PGF2的受体_α。

与预期相反，关键的参与者不是前列腺素受体。分子标记显示PGF2_α只与两种特定的嗅觉受体相连。这些嗅觉受体在进化上与前列腺素受体有很大的不同，在其他鱼类和小鼠中也存在相同或相应的嗅觉受体基因，这表明在其他物种中可能存在类似的生殖交流机制。

研究人员还发现，通过这些嗅觉受体，PGF2_α激活一个直接的，专用的神经通路大脑中负责引起雄性鱼求偶行为的区域。纤毛嗅觉感觉神经元将它们的信号发送到被称为肾小球的特定区域嗅球是大脑的一部分，然后再将它们传递到不同的前脑区域。这条“有标记的线路”里的电路只传输来自有限数量的受体的特定刺激信息，这也是味觉发挥作用的方式。Yoshihara说，像这样的固定路径在先天行为中很常见，这可能是一个进化事故，PGF2_α分子与某些嗅觉受体很好地匹配，促进了“嗅觉途径”的繁殖目的。

最后，研究人员测试了对PGF2的反应_α在雄性鱼中缺少一种基因嗅觉受体他们已经确认。这些鱼没有被PGF2吸引_α在鱼缸里，它们追赶雌鱼的时间更少，产卵的成功率也更低。嗅觉感受器似乎是PGF2的通道_α到雄鱼大脑。信息素信号与其他感官(比如视觉)共同作用，产生求偶舞蹈，从而增加鱼的交配机会。

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