加州理工Caltech的科學家們發現,雄性果蠅比雌性更具攻擊性是因為其大腦具有特殊的好斗細胞,而雌性果蠅缺乏這類神經元。文章于一月十六日發表在Cell雜志上。
“我們發現的這種性別特異性細胞,通過釋放特定的神經肽(或激素)產生影響。這種物質在包括小鼠和大鼠在內的哺乳動物中,也與攻擊性密切相關。”文章的通訊作者,Caltech的生物學教授David Anderson說。“一些人因為人格障礙而具有很強的攻擊性,近來也有一些研究顯示,上述激素的水平在這些人的體內更高。”
從表面上看,果蠅與人類的差異很大,實際上果蠅和人類共享許多功能類似的基因。“我們的研究是首次發現,一個在果蠅和人類中保守的基因,對攻擊性有如此大的影響,”Anderson解釋道。“這項研究也向人們展示,果蠅是研究人類攻擊性,發現相關基因的理想模型。”
果蠅的神經系統比較簡單,比小鼠等模式生物更適合進行此類研究。研究團隊建立了不同的果蠅種系,每種果蠅帶有一組被標記了的神經元,這些神經元負責分泌不同的神經肽。研究人員對四十個果蠅種系進行測試,激活標記的神經元使其分泌神經肽,并在此基礎上評估神經元對攻擊性的影響。研究顯示,對攻擊影響最大的神經元,表達一類特殊的神經肽——速激肽Tk。
“我們需要在不同細胞中,找到參與攻擊性控制的確切細胞。研究顯示,一組雄性果蠅特有的神經元可以增強它的攻擊性行為,”文章的第一作者Kenta Asahina說。此前人們也曾在果蠅中發現控制求偶行為的性別特異性神經元,但這是首次鑒定到增強攻擊性的神經元。
研究人員發現,將神經元激活與神經肽過表達結合起來,會對果蠅的攻擊性產生很大的影響。 他們去除了與攻擊行為有關的信息素,但“好斗”神經元過活化的果蠅仍會展開攻擊。研究顯示,這種神經元的影響非常強大,甚至會使果蠅攻擊無生命體(果蠅大小的一塊磁鐵)。而正常情況下,果蠅只會追逐這樣的磁鐵,并不會對其展開攻擊。
研究人員指出,攻擊性神經元只出現在雄性果蠅的大腦,說明攻擊性行為的性別差異是由基因決定的。這項研究的發現,將幫助他們進一步在在果蠅中解析,控制攻擊性的大腦回路。
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