用于动机的神经元鸡尾酒

“一千英里的旅程从一步开始”是一个流行的格言，谈论踏上任务所需的初始推力。然而，一旦开始，我们如何坚持工作，而不是让它像新的一年决议一样崩溃？我们如何保持动力？

嗯，这些不仅仅是哲学审议，而且令人信服的神经科学的科学项目Aficionados。实际上，科学家们一直在寻找神经元和分子参与者，这些球员处于控制动机的根本。

以下是慷慨的水果飞行的研究故事，它识别了飞行不懈的飞行追求背后的机器。

Gaiti Hasan教授的集团在最近的一项研究中发现，苍蝇长时间维持飞行的能力是由汹涌澎湃的推动钙在大脑的特定神经元中产生“快乐”的化学信使多巴胺。在这种神经元活动的前沿是一种被称为IP3受体(IP3R)的受人尊敬的钙通道蛋白，它协调这些多巴胺能神经元中的钙喷涌。有趣的是，他们发现，除了调节长途飞行之外，这组神经元和分子还会激励饥饿的果蝇积极寻找食物。该团队假设，有一个单一的神经元框架来调节这两种关键行为，可以帮助苍蝇穿越更长的距离来寻找食物。

“飞行是苍蝇天生的行为。即使飞行员飞行行为的神经回路是固定的，我们在这里显示它仍然需要通过细胞钙来微调——特别是由IP3R调动的钙。这种调节确保了苍蝇的内部代谢状态和它对外部线索的反应是平衡的，”盖蒂解释说，他的实验室已经研究苍蝇IP3R多年了。

IP3R在细胞的工业公路内汇编 - 内质网。通过打开钙的浇口将细胞外信息转化为细胞内反应。这些钙尖峰从沉默到活性状态的枢轴神经元，这反过来驱动行为。

在果蝇中，IP3R控制的最引人注目的行为是维持飞行。这为探索维持飞行背后的生物学提供了一个很好的机会窗口——一种可能需要动力的运动行为。因此，研究人员决定追踪那些需要IP3R功能才能飞行的细胞，并找出它们是如何做到的。

为了寻找这些答案，Anamika(研究生和第一作者)设计了一个功能脆弱的IP3受体(IP3RDN)，它可以覆盖正常的复制(IP3R)的活性。当把这种蛋白质的基因变体引入果蝇的神经元时，这种蛋白质的钙反应明显减弱。在行为层面，当IP3RDN仅在果蝇大脑的少数神经元中表达时，果蝇面临着巨大的飞行劣势;它们的飞行时间骤降至没有ip3rdn的野生同类的三分之一。

这些神经元的神经元特征是什么?

嗯，通过进入苍蝇中可用的遗传工具阵列，Anamika发现2对多巴胺产生神经元的持续飞行 - 即在苍蝇大脑中只有超过25,000个神经元的4个神经元！

解决了“哪里”拼图的部分，该团队继续将“如何。”在此组合在一起，Anamika使用了使用蛋白质传感器来反映神经元活动的成像技术。她注意到它在钙中的中心作用信令，IP3R还载有神经传递释放的缰绳 - 神经元激活和通信的商标。

但这是故事中的一个很好的转折点。

“在我们发现一组神经元通过IP3受体来调节飞行的神经元，研究表明，饥饿苍蝇中的食物行为所需的是所需的这些相同的神经元。但是在这些神经元中的IP3R控制寻求食品行为也是如此？“问Anamika。

为了找到答案，她选取了在飞行调节中表达IP3RDN的果蝇多巴胺能神经元让他们饿了几个小时。然后，她让它们进入一个房间，里面有它们最喜欢的食物，并密切观察它们。但是这些饥饿的苍蝇没有表现出搜寻食物的热情，这也证实了IP3R也控制了寻找食物的行为。

那么，钙通道是如何影响觅食行为的呢?

“嗯，IP3R的功能类似于温度抑制或减少选择多巴胺的钙神经元。这取决于整合来自环境和苍蝇内部代谢状态的食物线索，”盖蒂解释说。

因此，单个神经元电路取决于蛋白质IP3R和多巴胺释放，电力长飞行回合和激励飞往食物的饲料。这是一个硕士学位的效率 - 很像用一块石头杀死两只鸟，你不觉得吗？

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