果蝇大脑中先天和后天反应之间的相互作用机制

研究人员很早就知道，先天行为和后天行为发生在大脑的不同区域。每个人都受到一种感觉的刺激，比如一种气味或一幅画，但先天反应和后天反应是如何整合以产生适当的行为的，目前还不清楚。在杂志上发表的一篇文章里神经元来自大脑可塑性单位(CNRS, ESPCI Paris)和剑桥医学研究委员会(Medical Research Council, Cambridge)的科ob欧宝直播nba学家们发现，果蝇大脑中的一些神经元参与了对诱人气味的先天反应和嗅觉条件反射后的厌恶记忆提取。研究人员还表明，厌恶经历的记忆通过该回路的活动降低来表达，该回路天生就致力于调节吸引行为。因此，苍蝇逃跑了，因为它们不太受吸引。

大脑可塑性研究中心的托马斯·普雷特小组长期致力于研究内存在果蝇的机制。2011年，他们确定了大脑记忆中心的输出神经元电路(MB-V2神经元)，也就是说，一个神经元允许这个记忆中心将信息传输到大脑的其他区域。来自剑桥医学研究委员会的格雷戈里·杰佛瑞斯是嗅觉神经元方面的专家ob欧宝直播nba电路在果蝇。两个团队合作研究了来自记忆中心的信息是如何与先天嗅觉反应相关的回路进行通信的。

剑桥大学的科学家设计了一种计算方法来识别果蝇大脑的10万个神经元中可能连接MB-V2神经元下游的那些。他们发现了大约30个，在大脑可塑性单元进行了测试。该项目巴黎方面的首席科学家Pierre-Yves Plaçais说:“对大约3万只苍蝇进行了记忆测试，训练它们将嗅觉刺激与不愉快的感觉联系起来。然后，当果蝇不得不记住这种联想体验时，我们就可以阻止每个感兴趣的神经元，从而确定在什么情况下它会阻止记忆的提取。”研究人员实际上分离出了两种类型的神经元，称为PD2a1和Pd2b1。

他们利用了今年早些时候由Janelia研究中心(Howard Hughes Medical Institute, USA)的Davi Bock团队发布的一项非凡工具:果蝇的完整记录大脑在纳米分辨率的电子显微镜下(见图)。映射这个配准内的每个神经元是一项巨大的任务。

然而，剑桥大学的科学家们成功地定位和追踪了pd2a1和PD2b1神经元。他们发现这些神经元也在嗅觉神经元被诱人的气味所激活的，尤指来自食物的气味大脑可塑性单位的行为实验证实了PD2a1和PD2b1神经元的确与先天嗅觉吸引有关。

然后，科学家使用体内钙成像来监测PD2a1和Pd2b1神经元的活动，从而获取厌恶记忆的编码。联合嗅觉条件作用后，神经元对嗅觉刺激的反应活性降低。

因此，厌恶记忆回路作为一种转移，倾向于降低一个回路，专门诱导一个吸引行为。然而，这种减少并不足以补偿非常强烈的诱人的嗅觉刺激，例如醋。这些结果表明，神经元回路本身的结构可以预测一些先天反应如何容易被经验调节或不被调节。

在这一发现之后，研究人员现在正在考虑利用电子显微镜数据集来识别与嗅觉反应下游有关的新神经元网络，同时也可以解读与长期记忆形成有关的回路。

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