果蠅通過社會學習進行信息交流的神經迴路機制
趨利避害是生物適應環境和生存的本能之一，而將周圍環境信息傳遞給同伴是非常必要的。對於這樣的交流過程，在昆蟲之間則顯得尤為重要。日前，bioRxiv上刊登出Kacsoh等人所做的有關果蠅與同伴之間信息交流的模式，以及相關的神經迴路機制，則比較詳細且全面的說明了：昆蟲的同伴間信息交流可能不僅依賴於單一模式，而更可能是多個腦區、多個通道協作之後的結果。
在實驗中，Kacsoh等人將果蠅和黃蜂（一種寄生蜂種類，果蠅對黃蜂的恐懼是其生物本能）分別放置於一個相對密閉且中間透明分開的容器當中，果蠅可以看到容器另一邊黃蜂的存在，通過測量果蠅24小時之後的產蛋數量來統計其對黃蜂的恐懼指數。實驗結果表明，相對於另一邊沒有黃蜂的果蠅組，其意識到黃蜂存在的實驗組產蛋數量顯著減少。進一步的，研究者使果蠅受到訓練之後，將黃蜂移除並重新在容器右邊放入10隻果蠅持續24小時，發現雖然未與左邊已受到黃蜂恐懼的果蠅直接接觸，右邊的果蠅其產蛋數量亦有顯著減少，表明兩邊果蠅可能存在有某種社會信息的傳遞；同時，在其進行的另一組實驗當中，研究者事先將兩批果蠅放置於同一容器中培養一周，然後將部分果蠅進行黃蜂恐懼的制約訓練，再將另一部分果蠅放置於容器右邊1天時間，依據產蛋數量作為指標分析其信息交流指數，結果同樣表明兩邊果蠅有信息交流，且相較於被黃蜂恐懼之前沒有信息交流的組別，有過事先信息交流的果蠅產生了更少量的蛋，說明果蠅之前的信息交流可能不僅依賴於視覺通道，還可能包含嗅覺等多重通道進行交流。
最後，研究者將不同特定腦區進行神經功能性改造，並放置於同樣的容器中分析其社會學習的能力。結果表明，果蠅大腦當中的視神經葉（optic lobe）的第二層（L2）和第四層（L4）、蘑菇體（mushroom body）、觸角神經葉（antennal lobe）、側角（lateral horn）、扇形體（fan-shaped body）的第五區域（R5）以及橢球體（ellipsoid body）都與果蠅此社會學習進程有關，此信息交流可能包括嗅覺、視覺及動作線索等多個通道。
撰稿人：韓睿
原始論文：
Kacsoh, B. Z., Bozler, J., Hodge, S., & Bosco, G. (2019). Neural circuitry of dialects through social learning in Drosophila. bioRxiv, 511857.
https://www.biorxiv.org/content/early/2019/01/07/511857.abstract
在實驗中，Kacsoh等人將果蠅和黃蜂（一種寄生蜂種類，果蠅對黃蜂的恐懼是其生物本能）分別放置於一個相對密閉且中間透明分開的容器當中，果蠅可以看到容器另一邊黃蜂的存在，通過測量果蠅24小時之後的產蛋數量來統計其對黃蜂的恐懼指數。實驗結果表明，相對於另一邊沒有黃蜂的果蠅組，其意識到黃蜂存在的實驗組產蛋數量顯著減少。進一步的，研究者使果蠅受到訓練之後，將黃蜂移除並重新在容器右邊放入10隻果蠅持續24小時，發現雖然未與左邊已受到黃蜂恐懼的果蠅直接接觸，右邊的果蠅其產蛋數量亦有顯著減少，表明兩邊果蠅可能存在有某種社會信息的傳遞；同時，在其進行的另一組實驗當中，研究者事先將兩批果蠅放置於同一容器中培養一周，然後將部分果蠅進行黃蜂恐懼的制約訓練，再將另一部分果蠅放置於容器右邊1天時間，依據產蛋數量作為指標分析其信息交流指數，結果同樣表明兩邊果蠅有信息交流，且相較於被黃蜂恐懼之前沒有信息交流的組別，有過事先信息交流的果蠅產生了更少量的蛋，說明果蠅之前的信息交流可能不僅依賴於視覺通道，還可能包含嗅覺等多重通道進行交流。
最後，研究者將不同特定腦區進行神經功能性改造，並放置於同樣的容器中分析其社會學習的能力。結果表明，果蠅大腦當中的視神經葉（optic lobe）的第二層（L2）和第四層（L4）、蘑菇體（mushroom body）、觸角神經葉（antennal lobe）、側角（lateral horn）、扇形體（fan-shaped body）的第五區域（R5）以及橢球體（ellipsoid body）都與果蠅此社會學習進程有關，此信息交流可能包括嗅覺、視覺及動作線索等多個通道。
撰稿人：韓睿
原始論文：
Kacsoh, B. Z., Bozler, J., Hodge, S., & Bosco, G. (2019). Neural circuitry of dialects through social learning in Drosophila. bioRxiv, 511857.
https://www.biorxiv.org/content/early/2019/01/07/511857.abstract
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