I ricercatori identificano il circuito neurale quella perseveranza di comandi

Il successo non è incidente: Per raggiungere il vostro scopo avete bisogno della perseveranza. Ma da dove la motivazione viene? Un gruppo internazionale dei ricercatori piombo dagli scienziati dall'università di Monaco di Baviera tecnica (TUM) ora ha identificato il circuito neurale nel cervello delle mosche di frutta che le fa eseguire al loro meglio quando cerca l'alimento.

L'odore di aceto o di frutta lascia la passeggiata delle mosche di frutta più velocemente. Per raggiungere l'alimento, funzionano fino ad esaurimento. Ma malgrado i loro sforzi, non ne ottengono c'è ne più vicino al loro scopo: Nell'impostazione al laboratorio del banco di TUM delle scienze biologiche Weihenstephan gli organismi superiori delle mosche minuscole sono fissati sul posto e le mosche stanno funzionando senza andare ovunque.

Con il movimento dei loro cosciotti stanno girando una palla che sta fluttuando su un cuscino d'aria. La velocità di tornitura mostra il professor Ilona C. Grunwald Kadow del neurobiologo quanto sforzo la mosca di frutta sta mettendo nell'individuazione dell'alimento.

I nostri esperimenti indicano che le persone affamate continuano aumentare la loro prestazione - eseguono fino a nove metri al minuto. Le mosche di frutta che sono in pieno smettono molto più veloce. Ciò prova che anche gli organismi semplici mostrano il vigore e la perseveranza - finora, queste qualità erano probabilmente riservate per gli esseri umani ed altri più alti organismi.„

Ilona C. Grunwald Kadow, professore del neurobiologo, università di Monaco di Baviera tecnica

Un circuito neurale gestisce la perseveranza

Insieme a Julijana Gjorgjieva, professore per la neuroscienza di calcolo alla guida del gruppo e di TUM al Max Planck Institute per la ricerca del cervello a Francoforte come pure un gruppo internazionale ed interdisciplinare dei ricercatori, Grunwald Kadow ora ha identificato un circuito neurale nel cervello di piccole mosche, che gestisce questo genere di perseveranza.

Non è una coincidenza che i ricercatori hanno studiato la motivazione delle mosche di frutta. “I cervelli di queste mosche hanno milione volte meno cellule nervose che i cervelli umani. Ciò rende molto più facile scoprire che cosa un neurone determinato fa e come„, il professore spiega. “In questo modo, possiamo capire i principi di circuiti neurali che egualmente costituiscono la base per la funzione dei cervelli complessi.„

La potenza dei neuroni

Per identificare il circuito neurale che è responsabile della motivazione, il gruppo ha usato le varie tecniche: In primo luogo, un modello matematico è stato creato che simula l'interazione degli stimoli esterni ed interni - per esempio l'odore di aceto e di fame.

Al punto seguente, i neuroscenziati del TUM hanno identificato la rete di interesse nel cervello della mosca di frutta in collaborazione con i colleghi U.S.A. ed in Gran Bretagna. Ciò è stata raggiunta con l'aiuto di microscopia elettronica come pure degli esperimenti comportamentistici in vivo e del rappresentazione.

Il risultato: Il circuito neurale di interesse è situato nel centro di memoria e dell'apprendimento del cervello della mosca. È gestito dalla dopamina e da un octopamine di due neurotrasmettitori, che è collegato con la noradrenalina umana. La dopamina aumenta l'attività del circuito, cioè aumenta la motivazione; il octopamine diminuisce la volontà di fare uno sforzo.

“Poiché questi neurotrasmettitori ed i circuiti corrispondenti egualmente esistono nei cervelli dei mammiferi, supponiamo che i simili meccanismi decidono se continuare o fermarsi„, conclude il neurobiologo. A lungo termine, i ricercatori sperano che i loro risultati contribuiscano a capire perché l'interazione dei neuroni e delle sostanze del messaggero nel cervello, per esempio, nelle dipendenze esce di controllo.

I circuiti neurali sono stati identificati dai ricercatori dal banco di TUM delle scienze biologiche, dal Max Planck Institute della neurobiologia, dal Max Planck Institute per la ricerca del cervello, dall'università di Cambridge (Regno Unito), dalla città universitaria della ricerca di Janelia (U.S.A.) e dal laboratorio di MRC di biologia molecolare (Regno Unito).

Source:
Journal reference:

Sayin, S. et al. (2019) A Neural Circuit Arbitrates between Persistence and Withdrawal in Hungry Drosophila. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2019.07.028.