飛行中的果蠅在遇到氣流時,，會自然停留在氣流中并保持防御性的姿態(tài),，直到氣流消失才重新四處飛行,。美國生物學(xué)家大衛(wèi)·安德森和同事經(jīng)過對果蠅此行為的研究,，揭示了其中的原因——果蠅大腦中存在一種感覺氣流的神經(jīng)回路,。他們表示,，深化此項研究成果有望幫助人類治療精神疾病,。
安德森他們通過研究發(fā)現(xiàn),，果蠅感應(yīng)氣流的神經(jīng)元和果蠅處理其異性求偶聲的神經(jīng)元存在于同一器官——觸角內(nèi),。為了解果蠅的同一個器官如何能處理兩種截然不同的外界信號或刺激,，并采取不同的行為,，研究人員對果蠅進(jìn)行了解剖，觀察到了其對氣流和求偶聲音作出不同響應(yīng)的兩組神經(jīng)回路,。
研究實驗中,，安德森他們將一只果蠅翻過來置于高倍率的雙光子顯微鏡下，并在其保護(hù)大腦的外殼即角質(zhì)層上打開一個小孔,。通過小孔,，他們能觀看到果蠅大腦的情況。利用復(fù)雜的技術(shù)有選擇性地對果蠅特殊基因進(jìn)行視覺化后,，研究人員有能力觀察到在特定的刺激下,，果蠅大腦中被激活的任何神經(jīng)元。
安德森他們將一個擴(kuò)音器放置在果蠅的前方并向它播放錄制好的果蠅求偶的聲音,，以及向它吹風(fēng),，結(jié)果實時捕捉到果蠅大腦中神經(jīng)元出現(xiàn)閃亮（lightingup），并發(fā)現(xiàn),，其閃亮部位明顯各自對應(yīng)于求偶聲和氣流,，說明果蠅大腦中不同區(qū)域的神經(jīng)元被激活。即使這兩種刺激同時存在,，被激活的區(qū)域也不相同,。
對果蠅這種涉及到防御性行為的神經(jīng)元的深入了解,，有望應(yīng)用于治療人類的精神疾病。不過,，對此還有很長的路要走,。但研究人員相信，對神經(jīng)回路更多地認(rèn)知能夠為準(zhǔn)確地將藥物用于目標(biāo)提供適當(dāng)?shù)氖侄?，對大腦病變部位進(jìn)行針對性治療,，以及避免出現(xiàn)副作用。（生物谷Bioon.com）
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Nature 458, 201-205 (12 March 2009) | doi:10.1038/nature07843
Distinct sensory representations of wind and near-field sound in the Drosophila brain
Suzuko Yorozu1,2, Allan Wong1,2, Brian J. Fischer1, Heiko Dankert1,3, Maurice J. Kernan4, Azusa Kamikouchi5,6, Kei Ito5 & David J. Anderson1,2
1 Division of Biology 216-76,
2 Howard Hughes Medical Institute,
3 Division of Engineering and Applied Sciences 136-93, California Institute of Technology, Pasadena, California 91125, USA
4 Department of Neurobiology and Behavior, SUNY Stony Brook, Stony Brook, New York 11794-5239, USA
5 Institute of Molecular and Cellular Biosciences, University of Tokyo, Yayoi, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0032, Japan
6 Sensory System Laboratory, Institute of Zoology, University of Cologne, 50923 Cologne, Germany
Behavioural responses to wind are thought to have a critical role in controlling the dispersal and population genetics of wild Drosophila species1, 2, as well as their navigation in flight3, but their underlying neurobiological basis is unknown. We show that Drosophila melanogaster, like wild-caught Drosophila strains4, exhibits robust wind-induced suppression of locomotion in response to air currents delivered at speeds normally encountered in nature1, 2.
