蠕虫的研究显示dopamine-regulated大脑通路可能与焦虑

小虫的生活叫秀丽隐杆线虫主要由寻找食物,吃的食物,和产卵。所以,当这些行为是中断,引起人们的关注。在一项新的研究中,索尔克研究所的科学家们发现,大脑“感觉良好”的化学物质多巴胺调节焦虑蠕虫行为刺骨的捕食者的存在。

研究结果,发表在eLife2023年7月11日,说明这个dopamine-regulated大脑通路可能与焦虑和可以提供洞察人类的条件,如创伤后压力心理障碍症(PTSD)。

“蠕虫是一个很棒的模型研究焦虑,因为他们的焦虑的原因通常是已知的,就像捕食,”教授说Sreekanth Chalasani,新工作的资深作者。“因此,我们可以使用蠕虫为了更好地理解基本的神经通路相关的焦虑和压力反应可能是守恒的跨物种。”

在这项研究中,研究人员观察到当发生了什么捕食者蠕虫物种(Pristionchus面)夹在蠕虫,阻止虫子吃的食物来源。作为回应,虫子离开食物来源,食肉动物也可以吃得更多。此外,蠕虫也下蛋远离旧的食物来源和捕食的威胁。

研究人员注意到蠕虫会远离甚至在掠食者left-indicating蠕虫是学习,这是更安全的离开。此外,产蛋远离捕食者的行为是由多巴胺。但当研究人员阻止多巴胺通路的蠕虫,他们没有躲避捕食者经常去产卵。

”来理解大脑是如何工作的,重要的是要研究它在它的自然背景下,“说co-first作者Amy Pribadi Chalasani前研究生研究员的实验室。“这样做,我们可以使用一个简单的虫子容易构造的自然环境,然后看看蠕虫的大脑网络和分子调节行为自然环境。”

此外,研究人员探索小补丁的存在如何影响的主要食物来源的食物远离worm-predator交互。而垄断一个主要的食肉动物也忙食物来源,交替的存在(尽管小)其他食物来源蠕虫更可能避免捕食者。

“蠕虫的基础上做出决定环境变化类似于更复杂的动物和人类,”co-first作者迈克尔•Rieger说Chalasani的实验室的一位博士后研究员。“难以适应变化尤其由于威胁或压力是常见的人类,尤其是神经障碍。我们的研究在这简单的生物揭示了新的探索神经科学决策的途径,我们希望可以概括人类食物链。”

在未来,团队将检查另一个大脑化学物质5 -羟色胺的作用在这个规避行为,由于血清素是已知调节其他dopamine-dependent行为,喜欢寻找食物。他们也希望他们的研究可以作为一个跳板为未来调查其他大脑信号通路的影响,影响进食,繁殖,和其他行为。

“通过观察虫子,你捕捉太多复杂的生物学在动物进化了几十亿年,“Chalasani说。“虫子放进任何insight-even捕食行为的机制,丰富了我们的理解很多其他现象,表现出这生物推拉的关系,动物的进化和他们的环境或化学对话细胞之间的微妙的平衡。”