果蠅被氣味吸引時爬行軌跡變化的機制

眾所周知,果蠅很容易受氣味吸引,飛行中的果蠅會很容易辨識自己喜歡的氣味並向其飛行。而對於爬行中的果蠅,則一樣表現出受到氣味吸引的行為。日前,Liangyu Tao等人發表在《PloS Computational Biology》上的一篇研究性文章,使用光遺傳學等方法,分析了爬行中的果蠅受到氣味吸引的機制並對其爬行軌跡進行了模擬。

研究中,研究者將果蠅放置於圓盤中,圓盤中心區域可以受到紅光觸發而激發果蠅的嗅覺受體神經元(olfactory receptor neurons, ORNs)。結果顯示,果蠅行為軌跡會因為ORNs的觸發而存在明顯的喜好表現。接下來,研究者將果蠅的爬行行為分為停止、急速旋轉、略有彎曲的直走、以及行走行為受到圓盤邊緣而被影響的諸多爬行狀態。且將果蠅移動速度及移動時間長度等屬性加入考量當中後,研究者可以很好的模擬出果蠅的行為軌跡。最後,研究者進一步模擬了ORNs神經元受到觸發時果蠅的行為軌跡,並分析出可能在ORNs神經元受到觸發時,觸發邊界的果蠅行為軌跡變化可能來源於自身移動速度變慢,和在邊界用力向內旋轉的綜合結果。此外,筆者依據自身研究經驗,認為此研究中果蠅受到氣味吸引導致其行為軌跡變化的機制,與果蠅被視覺吸引後移動速度及轉彎等方面有很多相似之處,故而此研究也可以幫助研究者探尋,當果蠅接收到不同的吸引方式之後,其行為變化的機制。


撰稿人:韓睿


原始論文:
Tao, L., Ozarkar, S., & Bhandawat, V. (2020). Mechanisms underlying attraction to odors in walking Drosophila. PLoS computational biology, 16(3), e1007718.
https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1007718

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