主菜单 (移动)-块

主菜单块

迪克森实验室

Janelia7_blocks-janelia7_secondary_menu | 块
更多信息在此实验室登陆页面
Custom_misc-custom_misc_lab_updates | 块
节点: field_content_header | entity_field
当前研究
点: field_content_summary | entity_field

神经科学的一个主要目标是了解神经回路中的信息处理是如何指导动物行为的。在任何给定的时刻,大脑从外部和内部来源接收丰富的感官输入。

节点: 主体 | 实体 _ 字段

这些信息必须被整合,根据通过先前经验获得的知识和所选择的具体行为来解释。这些感官整合、学习和记忆、决策和行动选择的过程是动物认知和行为的本质。我们的目标是为这些过程提供一个生物物理解释。

作为模型,我们选择研究果蝇的性生活果蝇。在交配过程中,苍蝇做出的决定对它们的繁殖成功至关重要,因此对它们的进化健康也至关重要。在遇到另一只苍蝇时,一只雄性根据当前的感官输入和他过去的经验来决定是否求爱。如果他真的求爱,那么雌性会根据她对他作为潜在伴侣的品质的感知,以及她自己的性成熟和交配状态来决定是接受还是拒绝他。这些都是由复杂的大脑做出的复杂决定,但是与苍蝇一起工作有很大的优势,遗传工具可以用来识别和操纵大脑中相关的神经元和回路。有了这些工具,应该有可能在基因、细胞生物化学、电路功能和动物行为之间建立因果关系。

男性大脑

值得注意的是,雄性和雌性苍蝇的不同行为很大程度上可以用单个基因的性别特异性剪接来解释无效 (fru)。如果女性被迫表达男性特有的FruM抄本,他们表现得像男性。相反,缺乏FruM表现得像女性。

Fru在大约 2000 个神经元中表达,分布在整个神经系统的集群中 (图 1)。这些神经元的活动对求偶行为至关重要。我们最近开发了基因工具,提供特定的访问不同的子集。金宝搏官方Fru神经元,这样我们就可以选择性地在这些细胞中表达可见的标记来追踪它们的解剖结构和连接, 或者测量或调节神经元活动并允许我们研究电路功能的各种蛋白质 (图 2)。使用这个基因工具包,我们已经构建了整个细胞分辨率布线图金宝搏官方Fru电路 (图 3) 现在,我们可以开始检查每种类型的Fru神经元有助于求偶,它处理的信号的性质,以及性二型处理如何以及在多大程度上导致雄性和雌性的明显行为。我们从分析求爱歌曲的电路开始分析,信息素处理途径进入这些歌曲电路, 这个电路让男性知道哪种类型的女性最有可能被他的歌吸引。

女性大脑

我们目前还在研究处理和整合影响雌性交配决定的两个雄性信号的感觉途径: 他的求偶歌曲和信息素谱。女性决定的第三个重要因素是她自己的交配状态。最近交配的雌性通常不愿意再次交配。这是由于一种叫做性肽 (SP) 的小肽,它存在于第一个男性的精液中。我们最近发现了一种 SP 的分子受体,一种我们称之为 SPR (性肽受体) 的 g蛋白偶联受体,并表明它在一小部分Fru +支配生殖道并将轴突投射到中枢神经系统的感觉神经元。我们正在进行的努力旨在了解 SP 对这些神经元的作用, 为了描述大脑中进一步处理这种信号的神经通路 -- 最终将它与歌声和信息素信号结合起来,以指导雌性的交配决定。