Дофамин повышает чувствительность самок плодовых мух к звукам, когда они готовы к спариванию.

от

Многообразие животных, включая человека, может гибко регулировать свою чувствительность к звукам в зависимости от ситуации

Группа исследователей из Университета Нагоя в Японии продемонстрировала, что дофаминовые сигналы могут влиять на чувствительность самок плодовых мух к звукам ухаживания самцов, когда самки готовы к спариванию. Эти звуки являются важным источником информации для размножения вида.

Профессор Азуса Камикоучи, ведущий автор исследования, считает, что это открытие — первый шаг к пониманию нейронных механизмов, лежащих в основе универсальной способности животных гибко регулировать чувствительность к звукам.

Исследование нейронных механизмов

Профессор Камикоучи, доктор философии Харуна Ямакоши и их коллеги из Университета Нагоя провели исследование, чтобы прояснить нейронные механизмы, используя плодовую муху Drosophila melanogaster в качестве модельного организма.

Самцы Drosophila производят звуки ухаживания, вибрируя крыльями, чтобы привлечь самок. Самки слушают звуки, чтобы решить, принять ли ухаживания самца. Известно, что восприимчивость самок к спариванию высока, когда у них нет опыта спаривания, и низка, когда есть.

Основываясь на этом отчёте, исследовательская группа предположила, что реакция самок на песни ухаживания самцов может модулироваться в зависимости от их спаривательного опыта.

Чтобы проверить гипотезу, исследователи сосредоточились на нейронах в органах Джонстона (JO), расположенных в сегменте второй антенны плодовых мух, где они обнаруживают звуковые сигналы. Они изучили, какие нейротрансмиттерные рецепторы экспрессируются в JO-нейронах, используя базу данных single-nucleus RNA-seq.

Исследователи обнаружили, что в JO-нейронах обильно экспрессируются три типа дофаминовых рецепторов. Чтобы проверить, влияют ли дофаминовые сигналы на чувствительность JO-нейронов, они подавили экспрессию дофаминовых рецепторов у самок Drosophila и измерили их нейронные реакции на звуки ухаживания, используя визуализацию кальция.

Результаты показали, что нейронные реакции на звуки уменьшились у не спаривавшихся самок, у которых высокий спаривательный драйв. С другой стороны, нейронные реакции не уменьшились у спаривавшихся самок и молодых самок, которые только что вышли из куколок, у которых низкий спаривательный драйв.

Исследователи также наблюдали поведенческие реакции на звуки ухаживания у не спаривавшихся самок Drosophila с подавленной экспрессией дофаминовых рецепторов. Они измерили время, которое потребовалось самкам для начала спаривания, — ключевой показатель увеличения спаривательного драйва. Как и ожидалось, самки с подавленной экспрессией дофаминовых рецепторов реагировали на звуки ухаживания менее активно, что говорит о том, что эти звуки были менее эффективны для запуска их спаривательного поведения в этих условиях.

«Мы обнаружили, что дофамин является одним из факторов, участвующих в гибкой модуляции слуха», — сказала Камикоучи.

Предыдущие исследования показали, что свойства слуховой системы меняются в зависимости от ситуации у различных животных, включая человека, мышей и лягушек. Это исследование предполагает, что общий механизм, присущий разным видам, может лежать в основе этого типа слуховой модуляции.

Эти результаты, как ожидается, помогут лучше понять удивительно гибкие системы обработки звуковой информации у животных.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте