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研究人员发现神经机制与果蝇的分钟决策过程gydF4y2Ba

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oviDN (CagydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba]下降在排卵期间,立即秒分钟升起,山峰在腹部弯曲蛋沉积。gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba产蛋的行为序列。gydF4y2BabgydF4y2Ba、鸡蛋在体内表达GCaMP3。步骤对应gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba。Insets的特写镜头,在红色/蓝色/欠饱和像素;主面板显示在白色/黑色/欠饱和像素。gydF4y2BacgydF4y2Ba、行为发展。线连接单一产卵的序列。gydF4y2BadgydF4y2Ba,车轮的示意图。gydF4y2BaegydF4y2Ba、单oviDNb追踪从光学显微镜图像。蓝色箭头表示soma的大脑,绿色箭头表示输出在腹腔神经节。gydF4y2BafgydF4y2Ba右边,oviDN soma oviDN-SS1大脑的标记。gydF4y2BaggydF4y2Ba,oviDN∆gydF4y2BaFgydF4y2Ba/gydF4y2BaFgydF4y2Ba和行为在铺设的两个鸡蛋一样的飞翔。∆gydF4y2BaFgydF4y2Ba/gydF4y2BaFgydF4y2Ba与2 s货车车厢滤波器平滑。图像gydF4y2BazgydF4y2Ba投影选择成像片,与标签指oviDNa oviDNb (oviDNa部分被oviDNb)。gydF4y2BahgydF4y2Ba,平均值oviDNb∆gydF4y2BaFgydF4y2Ba/gydF4y2BaFgydF4y2Ba对齐的腹部弯曲产卵。浅灰色阴影表示±s.e.m。整个;43成像跟踪从41产卵的事件与9有关细胞在八个苍蝇。痕迹的数量超过产卵事件的数量,因为我们两个鸡蛋成像oviDNb两边的大脑。行为事件所示。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba,腹部弯曲的示意图。gydF4y2BaθgydF4y2Ba表示身体的角度和长度是neck-ovipositor距离。gydF4y2BajgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BalgydF4y2Ba,意味着oviDN∆gydF4y2BaFgydF4y2Ba/gydF4y2BaFgydF4y2Ba事件和行为一致gydF4y2BahgydF4y2Ba:“排卵开始”(gydF4y2BajgydF4y2Ba),“开始搜索”(gydF4y2BakgydF4y2Ba)和完成腹部弯曲(gydF4y2BalgydF4y2Ba)。规范化的长度是在长度gydF4y2Ba我gydF4y2Ba除以它的值(方法)。短,厚的箭头表示当腹部弯曲蛋沉积完成。随后(强)弯曲,据推测,清洁的产卵器。gydF4y2Ba米gydF4y2Ba,oviDN∆gydF4y2BaFgydF4y2Ba/gydF4y2BaFgydF4y2Ba在个别产卵的事件,与5 s货车车厢滤波器平滑。黑线,的意思。gydF4y2BangydF4y2Ba,意味着oviDN∆gydF4y2BaFgydF4y2Ba/gydF4y2BaFgydF4y2Ba在所有七个苍蝇产卵了三个或更多鸡蛋、平滑与5 s货车车厢过滤器。一个GCaMP7b飞灰所示。NP,日本项目;大街,平均;2 p,双光子;Ephys,电生理学;Max。、最大。信贷:gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba(2023)。DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 06271 - 6gydF4y2Ba

父母曾竭尽全力给他们的孩子最好的开始生活正确的学区,钢琴课,正畸治疗。果蝇并无不同,即使成功设置他们的后代更基本的:如果你是一只苍蝇,找到合适的地方把你的蛋,他们将是安全的从蜘蛛和死亡是人生最重要的一个决定你会做。gydF4y2Ba

现在,一项新的研究发表在gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba阐明了如何gydF4y2Ba考虑他们的选择而决定把eggs-findings能够建立一个对理解人类如何使教育和基础gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

“我们发现了一个rise-to-threshold钙信号的gydF4y2Ba最终指导几个选项之间的选择,在这种情况下,地方下蛋”,第一作者Vikram Vijayan说,洛克菲勒的实验室的博士后集成戈比•迈为首的大脑功能。”这是一个重要的一步理解,一般来说,如何在大脑信息处理转化为离散的行动。”gydF4y2Ba

做决定的时间gydF4y2Ba

所有的决定都不是平等的。一些很容易在眨眼之间如果岩石是呼啸而过你的脸,你会鸭没有太多的想法。但是其他人,如在一家餐厅点了一个主菜,根据重量不同的选项,可能需要几分钟时间。gydF4y2Ba

这就是苍蝇的情况考虑离开他们的鸡蛋。Vijayan建了一个小研究,可旋转,跑步机,允许head-fixed苍蝇走过不同的表面不同蔗糖浓度,模拟不同部分的水果,他们可能会遇到在现实世界中。因为苍蝇走在的地方,研究人员可以测量gydF4y2Ba随着昆虫仔细阅读选项。gydF4y2Ba

与此同时,研究人员追踪到一组特定的脑细胞被称为产卵下行神经元(oviDNs),通常,在之前的工作中,一直与产卵能力。gydF4y2Ba

信贷:洛克菲勒大学gydF4y2Ba

研究人员试图了解这些细胞的活动是否会通知何时何地苍蝇产卵。以前的工作在神经科学已经证明,decision-making-related细胞表达活动,上升到一个阈值水平时决定。然而,这些过去的信号只有被证明超过几秒钟或更少,这意味着他们可以解释一个人当一块石头是呼啸而过,但不是别人如何选择他们在餐馆吃饭。gydF4y2Ba

通过成像oviDNs的活动,研究人员发现钙信号上下波动苍蝇检查不同的产卵选择,最终达到阈值或峰值水平目前产卵了。过去在这里工作推进,不断上升的过程可能需要一分钟或更多达到阈值,提供一个机制来决定这个长时间表。gydF4y2Ba

最初,研究者仅仅观察神经元过程;但是后来,他们小心翼翼地开始调整过程是否会影响决策。有时,Vijayan激活神经元rise-to-threshold过程加快。当他这样做时,他注意到鸡蛋一旦出现神经元活动达到阈值,确认产卵的决定确实与这个过程达到阈值。gydF4y2Ba

“一般说来,已经很难有因果联系与行动启动阈值穿越任何动物,“Vijayan说。”,但在这种情况下,我们发现rise-to-threshold过程导致一个动作发生。”gydF4y2Ba

在其他时候,Vijayan轻轻地抑制oviDNs,延长的时间过程中,他们参与达到阈值。苍蝇在那些实验中需要更长的时间来做出决定,当他们做了,苍蝇也做出更准确的决定。也就是说,他们把更多的蛋基质匹配他们的偏好在野外。gydF4y2Ba

这一发现表明人类已经嫌疑犯经常的事情,我们愿意重选项越多,我们就越有可能选择一个更好的,从而做出更好的决策。“苍蝇也是如此。苍蝇在探索的时间越多,他们越倾向于选择一个选项,大概可以确保更好的后代的生存,”Vijayan说。gydF4y2Ba

的新途径gydF4y2Ba

研究人员认为,这项研究可能最终的结果通知决策过程如何展开在哺乳动物,甚至人类。gydF4y2Ba

“这项工作让我们想象一个类似的rise-to-threshold过程可能存在在我们自己的大脑早上我们选衣服穿,一个任务就像一个苍蝇的表现,”迈蒙说。他还指出,如果我们能了解分钟决策过程在健康的大脑工作,这只能帮助通知,方法治疗神经精神疾病,需要改变决策能力在这个时间表。gydF4y2Ba

下一步,犹太和Vijayan想了解的分子机制,使上升的信号,用于构建决策。“钙信号在这些神经元有时上下运动的原因我们不能解释。我们探讨一个把相对化学成分的选择解释钙信号的上升和下降。探索其他因素可以帮助我们更全面地了解这一过程的展开,因此如何分钟决定是由动物在自然界中,”迈蒙说。gydF4y2Ba

更多信息:gydF4y2Ba加比•迈,rise-to-threshold过程相对价值的决定,gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba(2023)。gydF4y2BaDOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 06271 - 6gydF4y2Ba。gydF4y2Bawww.nature.com/articles/s41586 - 023 - 06271 - 6gydF4y2Ba

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所提供的gydF4y2Ba洛克菲勒大学gydF4y2Ba
引用gydF4y2Ba:研究人员发现神经机制与分钟决策过程在果蝇(2023年7月5日)检索2023年7月5日从//www.puressens.com/news/2023-07-neuronal-mechanism-linked-minutes-long-decision.htmlgydF4y2Ba
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