果蠅幼蟲光感受器對導航能力影響之探究
我們每天都可以順利找到回家的路，除了本身具有的記憶能力以外，另外一個很重要的能力便是人類內部存在的空間導航能力。近年來，由於昆蟲領域的研究日漸火熱，對於昆蟲導航能力的研究也是非常熱門的話題，Tim-Henning
Humberg等人近日發表在《自然交流》（nature
communication）上的一篇研究性文章，便對果蠅幼蟲（Drosophila
larvae）特定光感受器在處理空間或時間線索來調節其導航的能力，做了較為深入的研究。
其實不僅是果蠅，眾多昆蟲都有在光照的條件下隱藏自己的行為，較為可能的原因則是由於其需要隱藏自己，從而更好的適應環境。Tim等人假設，對於光線的導航行為可能是由於視覺與其相關的光感受器共同作用的結果。對此，Tim等人先使用生物技術使果蠅幼蟲的半邊眼睛喪失能力，與正常視覺的果蠅在明亮及黑暗環境下的爬行行為進行比較。結果表明，相對於正常視覺的果蠅，半邊眼睛失明的果蠅最初會朝著失明的眼睛所在的半邊爬行及轉向，但最終會與正常果蠅一樣的偏離光源所在的方向。此結果初步表明果蠅幼蟲會依賴視覺去進行行為判定，但最終的導航能力的影響因素可能不止於此。進一步的，由於果蠅幼蟲的視覺系統主要由兩個光感受器（photoreceptor）組成視覺通道，分別是視網膜紫質5號和6號兩個通道（Rhodopsin5 and
Rhodopsin6， Rh5 and Rh6）構成，Tim等人分別研究當Rh5或Rh6受到抑制影響後，幼蟲的行為表現，結果表明Rh5更有可能在其最初的頭部掃描（First head
sweep direction）過程中具有重要作用，而Rh6則是在減少光強的情況下有利於接收更多的頭部偏離的信息。最後，Tim等人對與Rh5和Rh6通路當中相關的視葉先鋒神經元（optic lobe
pioneer neurons， OLP）及後腹外側神經元（postero-ventro-lateral
neuron， PVL）等腦區抑制後，也表明此類腦區對果蠅幼蟲的臨時導航系統扮演重要作用。此研究較為系統的探究了果蠅幼蟲視覺導航能力，也說明了果蠅視覺以及光感受器對果蠅時間和空間導航能力的重要性。
原始論文：
Humberg,
T. H., Bruegger, P., Afonso, B., Zlatic, M., Truman, J. W., Gershow, M., ... &
Sprecher, S. G. (2018). Dedicated photoreceptor pathways in Drosophila larvae mediate
navigation by processing either spatial or temporal cues. Nature Communications,
9(1), 1260.
撰稿人：韓睿
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