食物難吃還是只能吃了

讀者們是否也有飢腸轆轆的時刻,難吃的食物變沒那麼難吃,甚至是難吃還是餓到只能吃了。耶魯大學的研究團隊就對果蠅作了一樣的實驗,餓壞了的果蠅,即便食物很苦也會為了生存而嚥下去,結果發表在Nature communications。

作者首先讓果蠅餓了不同的時間,圓盤中半邊的食物是高甜+苦,另一邊則是從只有甜,但不同組(不同圓盤)這一側的的糖度會是低糖到高糖(如圖一)。若餓的愈久,面臨10%的甜度 vs. 100%甜度+苦,果蠅兩邊的選擇兩側的比例會差不多。
圖一、(a)苦但具高糖度的食物為紅色,單純甜的食物是藍色,藉由果蠅吃下去的顏色量來判定果蠅吃多少兩邊的食物。(b)作者設計不同的甜度vs.苦中帶高糖度的食物,不同飢餓程度的果蠅會有不同選擇。

接著作者去找究竟是哪些神經元參與這個機制呢?藉由活化或抑制特定的神經元,作者發現和分泌神經肽(neuropeptides)的神經元、多巴胺神經元(PPL1)、以及扇形體(fan-shaped body)第六層的神經元(FBI6)有關。特別是抑制這顆FBI6的神經元時,果蠅會選擇苦但糖份高的食物。

研究團隊接著用鈣離子螢光影像去觀測FBI6神經元的活性(圖二),結果顯示FBI6神經元的活性會很明確的和果蠅對於食物的選擇有關,對於不想要的食物,該顆神經元會很明顯被抑制,而選擇另外一種食物。
圖二、(a-b)鈣離子螢光影像的設置圖以及影像。(c-d)當果蠅拒絕食用某食物時,其鈣離子螢光會被抑制較多。

此研究非常有趣,研究團隊認為此顆神經元整合了決策的資訊,然而整個神經迴路的機制仍未釐清,有趣的是這些決策和PPL1神經元相關,這些多巴胺神經元大量參與蕈狀體(MB)這個學習中樞的運作,因此是否是在蕈狀體整合後再送到FBI6,會是個很重要的問題。


作者:強敬哲 C.C. Charng


參考資料:Sareen, P. F., McCurdy, L. Y., & Nitabach, M. N. (2021). A neuronal ensemble encoding adaptive choice during sensory conflict in Drosophila. Nature communications, 12(1), 4131.

留言