生物谷報道：動物和昆蟲都能通過一種無形的氣味世界來交流,，這種氣味交流方式因無法“看到”而充滿了什么色彩。現(xiàn)在,，來自美國洛克菲勒大學的研究人員發(fā)明了一項紅外線技術使這個什么的時間在人們面前“顯身”,。
有了這種看到“氣味”的能力，研究人員現(xiàn)在證實,，當果蠅幼蟲用兩種嗅覺器官檢測到氣味時,，它們就能比使用一種嗅覺器官時更為精確地找到到達發(fā)氣味目標的路。
研究人員解釋說,，因為有兩只眼睛使得我們有了深度知覺,，兩只耳朵使我們能夠精確確定出聲音的來源，同樣立體的感覺氣味也很重要,。
在12月23日在線版的《自然·神經學》雜志上，Leslie Vosshall領導的研究組證實,，氣味信息在用兩個嗅覺器官聞時更容易被覺察到,。通過基因工程手段，研究人員讓果蠅表達一個嗅覺器官或兩個嗅覺器官的氣味受體,。結果,，他們證實，果蠅幼蟲的大腦不但能利用立體線索來定位氣味,，而且還能指導它們的化學趨性,。
為了研究這種趨性,，研究人員需要確定出幼蟲趨近氣味源頭的方向。但是,，由于氣味是看不到的,，因此研究人員既不能預測果蠅如何運動，也不能推測出這種氣味的濃度變化,。
通過于Thomas P. Sakmar分子生物學和生物化學實驗室合作,，研究人員使用了一種新穎的分光鏡技術。該技術利用紅外光線創(chuàng)造出可見的環(huán)境,，來控制和精確定量這些氣味的分布,。
在Vosshall和同事觀察到這種動物行為時，他們發(fā)現(xiàn)盡管有一個功能性鼻子或兩個功能性鼻子的動物都能感覺到氣味,，但是只有兩個嗅覺器官的動物比只有一個嗅覺器官的動物能更精確地找到氣味源頭,。
嗅覺是一種重要的感官，也是最神秘的一種感官,。2004年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了美國科學家理查德·阿克塞爾和琳達·巴克,，以表彰兩人在氣味受體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中作出的杰出貢獻，因為他們的研究`增加了人們對“人類感官中最難解開的謎團之一”的理解,。他們揭示了人類嗅覺系統(tǒng)的奧秘,，告訴世界“我們是如何能夠辨認和記得1萬種左右的氣味”的。兩位獲獎者發(fā)現(xiàn)了一個由將近1000種不同基因組成的基因大家族,，它們制造了種類同樣繁多的氣味受體,。這些氣味受體位于鼻上皮上部的氣味受體細胞里，并在那里辨別人類吸進去的不同氣味分子,。這使我們知道了,，人類為什么能夠自覺感受到春天紫丁香的香氣，并在任何時候都能提取出這種嗅覺上的記憶,。
原始出處:
Nature Neuroscience
doi:10.1038/nn2031
Bilateral olfactory sensory input enhances chemotaxis behavior
Matthieu Louis1, Thomas Huber2, Richard Benton1,3, Thomas P Sakmar2 & Leslie B Vosshall1
Abstract
Neural comparisons of bilateral sensory inputs are essential for visual depth perception and accurate localization of sounds in space. All animals, from single-cell prokaryotes to humans, orient themselves in response to environmental chemical stimuli, but the contribution of spatial integration of neural activity in olfaction remains unclear. We investigated this problem in Drosophila melanogaster larvae. Using high-resolution behavioral analysis, we studied the chemotaxis behavior of larvae with a single functional olfactory neuron on either the left or right side of the head, allowing us to examine unilateral or bilateral olfactory input. We developed new spectroscopic methods to create stable odorant gradients in which odor concentrations were experimentally measured. In these controlled environments, we observed that a single functional neuron provided sufficient information to permit larval chemotaxis. We found additional evidence that the overall accuracy of navigation is enhanced by the increase in the signal-to-noise ratio conferred by bilateral sensory input.
Laboratory of Neurogenetics and Behavior, The Rockefeller University, 1230 York Avenue, New York, New York 10065, USA.
Laboratory of Molecular Biology and Biochemistry, The Rockefeller University, 1230 York Avenue, New York, New York 10065, USA.
Present address: Center for Integrative Genomics, Genopode Building, University of Lausanne, CH-1015 Lausanne, Switzerland.
Correspondence to: Leslie B Vosshall1 e-mail: [email protected]
