科学家揭示了味觉神经元是如何控制食物摄入量的

使用常见的果蝇作为模型，由加州大学河边的科学家领导的研究团队研究了神经元的味道如何控制饲养行为，发现苍蝇遗传修饰只有这些神经元可以避免许多厌恶化学品，如苦味化合物，酸和高浓度的盐。

“这项工作扩展了我们对内部功能的理解味道神经元该研究团队的负责人，加州大学河滨分校分子、细胞和系统生物学副教授Anupama Dahanukar说。“了解如何控制昆虫的进食行为可能为制定控制策略提供见解虫害和疾病载体。“

昆虫的不同身体部位有多个味觉神经元。外味觉神经元分布在唇瓣、腿和翅膀边缘;内部的位于咽部。在过去的几十年里，研究人员专注于研究外部味觉神经元是如何感知各种化学物质的。

“由于他们的内部地点，咽缸尚未成为许多昆虫研究的重点，”达万王说。“但正是因为他们的位置，他们可能对控制食物摄入至关重要。”

研究结果出现在细胞报告;该研究论文刊登在10月22日的杂志封面上。

“我们的研究结果有趣的是，咽部味道神经元具有广泛的功能，可以避免摄取不同类别的化学品，可以通过多种类型的神经元来实现避免，并且只有单一咽部的激活可以抑制食物摄入量”，“Dahanukar说。

为了了解咽部神经元的哪些子集负责检测苦，酸和高盐品味，研究团队进一步迈出了一步，以寻找每类厌恶化学品的负责任的神经元群。研究人员使用了遗传工具包来操纵果蝇中的选择咽部疗法神经元，并检查这些操纵的后果。

“我们发现，对不同类别的厌恶化合物的排斥依赖于咽部味觉神经元的不同组合，”Yu-Chieh David Chen说，他是Dahanukar实验室的前研究生，也是该研究论文的第一作者。

要了解这些咽神经元在哪里传达味道信息苍蝇的大脑，陈使用了一种新开发的电路跟踪技术，称为Trans-Trango，以映射连接每个咽神经元的下游神经元电路。味觉感觉神经元构成原代神经元。连接到这些的神经元感觉神经元是二级神经元;它们在大脑中处理味觉信息。

“我们的绘图结果表明，二阶味道神经元加工甜味和苦味的口味项目到两个主要的大脑地区，”陈俊华医学院国际学生研究员，很快成为纽约大学的博士后研究员。“在许多情况下，单咽味觉神经元显示出与多个二级神经元的联系，这些神经元投射到大脑的两个区域，这表明即使是特定的味觉信息也可能在大脑的多个区域广泛传递。”

陈强调，关于大脑如何有线的根本知识对于了解感官投入如何转化为行为产出至关重要。

“我们期待我们的研究将更加了解味觉信息如何在大脑中编码，并为感官输入和行为产出之间的关系分析进行奠定基础，”他说。

Dahanukar补充说，喂养是所有动物的关键行为，对生存至关重要，并紧紧调节，以控制摄入物质的质量和数量。

“现在我们对它们在基因模式昆虫中的组织和功能有了一些了解，我们可以将其应用于研究咽器官和它们如何控制从健康或经济角度更相关的昆虫的摄食，如蚊子和破坏作物的害虫。毕竟，昆虫的进食行为与它造成的损害程度有关。”