驱蚊气味抑制了醋蝇中令人愉快的气味

在自然环境中航行时,醋蝇总是暴露在气味混合物中。这些混合物通常由具有吸引力和排斥性的气味组成,例如被有毒细菌污染的食物来源。接近或避免的决定对动物的存活和繁殖极为重要。但到目前为止,人们对于大脑中如何同时处理混合物中具有相反值的不同气味知之甚少。在之前的研究中,由马克斯普朗克化学生态研究所的Silke Sachse和Markus Knaden领导的研究小组已经证明,对有吸引力的气味有反应的嗅觉通道不同于被驱避气味激活的嗅觉通道。此外,

“在这项研究中,我们的目的是研究具有相反效价的气味混合物,即有吸引力和排斥性的气味混合物是如何处理和感知的,”该研究的第一作者艾哈迈德·穆罕默德解释道,并补充说:在果蝇中可用的复杂遗传学的优势,我们阐明了神经机制,使动物能够评估这种相互矛盾的情况,以便做出适当的决定。“

科学家将果蝇Drosophila melanogaster暴露于人造气味混合物中,每种混合物都含有一定的吸引力和排斥性气味。通过使用功能成像技术分析这些相反的气味混合物的大脑活动,他们能够证明气味混合物中的驱虫成分特异性地抑制引诱剂的气味通道。Silke Sachse解释说:“这种抑制作用与对气味源的吸引力降低有关。”还可以鉴定潜在的神经元机制和所涉及的特定神经元。

“我们的数据显示了苍蝇大脑嗅觉中心的一种特定的,抑制性的串扰。使用进一步的遗传工具,我们能够证明嗅觉中心的肾小球,球形功能单元,对有吸引力的气味有反应,通过特定的方式联系起来。抑制神经元对驱虫特异性肾小球,“艾哈迈德穆罕默德从结果中描述。

然而,并非所有气味混合物都显示出相同的抑制作用。geosmin是一个例外,它是有毒细菌或霉菌的典型气味。Geosmin仅通过一种受体类型在飞行脑中被识别,因此仅激活高度特异性的肾小球。“可以想象,这种土黄素肾小球与其他肾小球没有强烈的相互作用,因此不能对它们产生影响,”该研究的另一位作者Markus Knaden推测说。类似的专门途径仅用于检测性信息素,二氧化碳和iridomyrmecin,后者是感染醋蝇的寄生蜂特有的气味。

科学家们认为,这种蝇脑的神经元机制也可能发生在其他嗅觉系统中,例如哺乳动物的嗅球,因此也可能发生在人类身上。这种机制不仅可以帮助保护苍蝇,而且可以帮助我们识别和避免例如污染的食物,这些食物会散发出令人愉快的气味和恶臭。在未来,研究人员希望研究这种神经元机制是否被其他因素所改变,例如生理状态,例如饥饿[KG / AO]。

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