Lo studio della mosca di frutta mostra il ruolo del circuito neurale inesplorato nella resistenza di modulazione di memoria

L'apprendimento evitare le esperienze negative richiede un'interazione di due circuiti distinti del cervello, una di interpretare “Yikes!„ e l'unità che imparano e l'altra, inatteso, comporre nella resistenza di quella memoria, un nuovo studio della mosca di frutta mostra.

Questo genere di controllo di guadagno è probabilmente presente in molti livelli del sistema nervoso, in molti organismi.„

Seth Tomchik, PhD, neuroscenziato di ricerca di Scripps, autore principale dello studio

Il cervello umano è compreso un numero vacillante dei neuroni--circa 86 miliardo, secondo gli studi recenti. Poichè complessità, neuroscenziati che lavorano per capire come imparare ed il lavoro di memoria cominciano con gli organismi di modello più semplici. Gli esseri umani e le mosche dividono un grado di biologia fondamentale, compreso ricorso alla dopamina del neurotrasmettitore nell'apprendimento.

Sappiamo con le mosche, appena come nei mammiferi, là siamo neuroni coinvolgere nel rinforzo positivo, là siamo neuroni coinvolgere nel rinforzo negativo--i neuroni di valenza--e poi c'è questo terzo insieme. Nessuno realmente ha conosciuto che cosa hanno fatto.„

Seth Tomchik

Il cervello della mosca di frutta contiene otto gruppi di neuroni che producono la dopamina. Tre di loro possono essere trovati in che cosa è conosciuto come l'organismo del fungo del cervello della mosca “.„ Gli esseri umani non hanno una sezione analoga esatta del cervello, ma altre regioni del cervello eseguono le simili funzioni. Nel melanogaster della drosofila, aka nella mosca di frutta, l'organismo del fungo è un'area altamente rispondente agli odori.

Gli studi passati del cervello della mosca hanno indicato che uno dei gruppi producenti dopamina che aggettano nell'organismo del fungo tratta l'desiderio-induzione delle memorie connesse agli odori. (“Mmmm, banane marcie! ") mentre un altro guida relativo al comportamento avoidant alle esperienze negative. (“Yikes, odore pericoloso della banana! ")

Per scoprire il ruolo del terzo gruppo, citato come PPL2, il socio di ricerca e prima l'autore Tamara Boto, PhD, hanno preparato le mosche con un esperimento che ha compreso esporrli agli odori al frutto mentre simultaneamente dava loro una scossa elettrica delicata.

La loro risposta condizionata potrebbe essere visualizzata sotto un microscopio aggiungendo una proteina fluorescente verde che le versioni si imbattono la reazione al calcio. Gli ioni del calcio sono rilasciati quando i neuroni comunicano. La stimolazione dei neuroni PPL2 durante gli esperimenti di odore ha cambiato la luminosità della fluorescenza una volta presentata con l'odore, un'indicazione che le strutture in questione nell'apprendimento e nella memoria avevano alterato il grado di risposta.

Quando abbiamo attivato questo insieme PPL2 dei neuroni, realmente modulerebbe la resistenza di quella memoria. Così vediamo che ci sono neuroni dopaminergici che codificano lo stimolo che ha avversione stesso e poi c'è questo insieme supplementare che può girare il volume verso l'alto o verso il basso su quella memoria.„

Seth Tomchik

La capacità di PPL2 di rinforzare la risposta era una sorpresa, Boto aggiunge.

“Penso che sia stupefacente che c'è questo effetto fisiologico che traduce ad un effetto comportamentistico,„ Boto dice. “La dopamina non è probabile eccitare da sè, ma la risposta è maggior se è accoppiata con stimolo di questo insieme dei neuroni.„

Lo studio, “contributi indipendenti dei circuiti dopaminergici discreti a plasticità, a resistenza di memoria ed alla valenza cellulari in drosofila,„ compare il 14 maggio nei rapporti delle cellule del giornale.

Un punto seguente esploreranno che cosa stimola i neuroni PPL2 e come la loro attività influenza altri neuroni nella rete di memoria, Tomchik dice.

Lo studio l'esperienza, l'apprendimento e della memoria di fondo dei circuiti del cervello negli organismi di modello può offrire le comprensioni nei nostri proprie, cervelli più complessi, comprensioni che potrebbero aiutarci a capire le emissioni come dipendenza, PTSD, depressione e disordini neurodevelopmental, Tomchik dice.

“Vogliamo capire più circa cui la loro funzione fondamentale è, che tipo di stimoli le attivano in che circostanze,„ lui diciamo. “Traducendo le informazioni istruite in esecuzione comportamentistica, tramite i neuroni nel fratempo, che è dove prevedo molte scoperte nei prossimi anni stanno andando essere.„

Sorgente: Istituto di ricerca di Scripps