2020年8月7日，清華大學(xué)生命學(xué)院、清華IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院張偉研究員在《自然-通訊》（Nature Communications）雜志上在線發(fā)表題為“果蠅中編碼交配狀態(tài)的神經(jīng)環(huán)路調(diào)節(jié)防御行為”（A neural circuit encoding mating states tunes defensive behavior in Drosophila）的研究長(zhǎng)文，報(bào)道了關(guān)于動(dòng)物觸覺(jué)感受被不同社交狀態(tài)調(diào)控的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制的最新研究結(jié)果。

動(dòng)物依賴(lài)特化的機(jī)械感受器官和神經(jīng)元來(lái)感知外界環(huán)境中的機(jī)械力刺激，并做出相應(yīng)的行為反應(yīng)。社交環(huán)境會(huì)顯著地影響動(dòng)物對(duì)外界刺激的感受，同樣的機(jī)械力刺激在不同的社交背景下會(huì)觸發(fā)不同的感受和行為，但這其中的調(diào)控機(jī)制尚不清楚。本研究發(fā)現(xiàn)，觸碰果蠅翅膀會(huì)引起踢腿等防御行為，這個(gè)行為是由翅膀邊緣的機(jī)械感受器介導(dǎo)的。有趣的是，雌性果蠅的這種防御行為會(huì)受到其交配狀態(tài)的調(diào)制：在求偶時(shí)和交配中，防御行為下降，以利于果蠅完成交配；而在交配后防御行為上升，以避免短時(shí)間內(nèi)再次交配。作者利用神經(jīng)環(huán)路標(biāo)記、行為學(xué)測(cè)定和鈣成像等生理實(shí)驗(yàn)解析了不同交配狀態(tài)調(diào)控防御行為的神經(jīng)環(huán)路：位于果蠅腹神經(jīng)索的Tmc-L神經(jīng)元作為控制防御行為的核心神經(jīng)元，在求偶時(shí)和交配中受到雄果蠅求偶歌和信息素的抑制，而在交配后被雄果蠅精液中的成份激活（圖1）。該研究首次解析了觸覺(jué)感受被社交環(huán)境調(diào)控的神經(jīng)環(huán)路，有助于理解社交活動(dòng)影響行為的神經(jīng)機(jī)制。

圖1：研究總結(jié)示意圖

清華大學(xué)生命學(xué)院、清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心2016級(jí)博士生劉晨曦為本文第一作者，張偉研究員為本文通訊作者。該研究工作得到國(guó)家自然基金委、北京市科委、清華大學(xué)自主科研基金和清華-IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院“Brain+X”種子基金的資助。張偉課題組受到清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心和清華大學(xué)IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院的支持。

原文鏈接：http://doi:10.1038/s41467-020-17771-8

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