"มาที่ฉันครับ" อธิบายความคิดโดยใช้สมองผลไม้บิน

น้องชายที่กางแขนและอกก็ไม่ต้องพูดว่า“ มาหาฉันนะ” ภัยคุกคามของเขาชัดเจน เป็นงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวันพฤหัสบดีที่ในวารสาร เซลล์ประสาท การแสดงเดียวกันสามารถพูดได้สำหรับแมลงวันผลไม้ตัวผู้เมื่อพวกมันโกรธมากพอ

เมื่อแมลงที่แพร่หลายเหล่านี้ต้องการปกป้องทรัพยากรหรือดินแดนของพวกเขาพวกเขาจ้องมองคู่แข่งของพวกเขาสูบปีกของพวกเขาและพุ่งไปข้างหน้าพร้อมกับเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็วในวิธีที่จะทำให้พวกมันดูใหญ่กว่าพวกมัน หากคู่แข่งไม่ต้องการยุ่งกับการต่อสู้เขาจะออกเดินทาง การศึกษาแสดงให้เห็นว่าพฤติกรรม "แมลงวันผลไม้มาที่ฉัน" นี้มาจากการขับเคลื่อนของเซลล์ประสาทชุดเล็ก ๆ ที่ทำงานอย่างอิสระจากพฤติกรรมก้าวร้าวอื่น ๆ

Brian Duistermars, Ph.D., นักชีววิทยาสาขาประสาทวิทยาที่ Caltech และผู้เขียนคนแรกของการศึกษายอมรับว่าพฤติกรรมการบินดูเหมือนจะคุ้นเคยกันหมด

“ มันชวนให้นึกถึงผู้ชายที่กำลังจะทะเลาะกันที่บาร์” Duistermars บอก ผกผัน. “ พวกเขาตรึงและจ้องมองกันและกัน” จากนั้นพวกเขาก็พุ่งเป้าไปที่เป้าหมายยกปีกของพวกเขาและติดตามพวกมันรอบ ๆ พื้นที่ก่อนที่จะลดปีกลงอีกครั้ง

ในบทความนักวิจัยสถาบันการแพทย์คาลเทคและโฮเวิร์ดฮิวจ์สระบุว่ามีเซลล์ประสาทประมาณสามเซลล์ที่เมื่อเปิดใช้งานจะทำให้แมลงวันผลไม้ (Drosophila melanogaster) มีแนวโน้มที่จะมีส่วนร่วมในพฤติกรรมการคุกคาม ในตัวของมันเองเป็นการค้นพบที่น่าสังเกต แต่พวกเขาก็ก้าวไปอีกขั้นและคิดหาวิธีที่จะเปลี่ยนแปลงเซลล์ประสาทเหล่านี้และกระตุ้นพวกมันให้อยู่โดดเดี่ยวทั้งกับคู่แข่งในปัจจุบันและแม้กระทั่งไม่มีแมลงวันตัวอื่น ๆ กล่าวอีกนัยหนึ่งพวกเขามีแมลงวันผลไม้บินเข้าหาเหยื่อและคุกคามห้องว่าง

ก่อนที่นักวิจัยจะจัดการกับสมองของแมลงวันพวกเขาต้องเข้าใจว่าแมลงวันทำหน้าที่อย่างไร ดังนั้นพวกเขาจึงวางแมลงวันตัวผู้ที่ถูกเลี้ยงดูมาอย่างโดดเดี่ยวในห้องที่มีอาหารซึ่งเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของพฤติกรรมที่คุกคาม แมลงวันเดี่ยวเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันดีว่ามีความก้าวร้าวมากกว่าแมลงวันที่เลี้ยงเป็นกลุ่ม จากการสังเกตมากกว่า 400 ครั้งของการเผชิญหน้าพวกเขาพบว่าพฤติกรรมที่คุกคามนั้นเป็นอย่างไร

“ มันเหมือนกับผู้ชายคนหนึ่งยื่นหน้าอกและเหยียดหยามคุณและเหยียดแขนออก” Duistermars กล่าว

ต่อไปพวกเขาตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับเซลล์ ประการแรกพวกเขาคิดออกมาว่าเซลล์ประสาทชนิดใดที่ถูกกระตุ้นเมื่อแมลงวันแสดงพฤติกรรมคุกคาม เมื่อมีความรู้นี้อยู่ในมือพวกมันจะทำการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อให้เซลล์ประสาทเหล่านั้นสามารถถูกกระตุ้นได้ด้วยแสงหรือความร้อน

เมื่อแมลงวันที่มีเซลล์ประสาททำงานด้วยความร้อนสัมผัสกับอุณหภูมิที่อบอุ่นกว่านั้นช่องไอออนในเซลล์ประสาทพฤติกรรมการคุกคามของพวกเขาก็เปิดออกและพวกเขาก็กลายเป็นคนก้าวร้าวอย่างรุนแรง “ เราวางแมลงวันไว้ในห้องที่ร้อนและให้เซลล์ประสาทเปิดและทำการทดลองเหล่านี้เมื่อฉันนั่งที่นั่นและมีเหงื่อออก” Duistermars กล่าว

แมลงวันที่ร้อนและ aggro เหล่านั้นพร้อมที่จะคุกคามเพื่อนบ้านของพวกเขาแม้จะคุ้นเคยกับแมลงวันตัวอื่น พฤติกรรมนี้จะปรากฏในการเผชิญหน้าครั้งที่สองและสามในวิดีโอด้านบน ในขั้นตอนอื่นของการทดลองนักวิจัยผ่านวัตถุจำลองด้วยแมลงวันที่ถูกกระตุ้นด้วยความร้อนซึ่งเมื่อสิ่งต่าง ๆ เกิดขึ้นจริง: แมลงวัน คุกคามวัตถุที่ไม่มีชีวิต ดังแสดงในการเผชิญหน้าครั้งที่สี่

“ นั่นคือการค้นพบที่น่าตื่นเต้นอีกอย่างหนึ่ง” Duistermars กล่าว“ เมื่อฉันเห็นแมลงวันคุกคามวัตถุเป็นครั้งแรก”

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อแมลงวันเปิดใช้แสงเมื่อสัมผัสกับความยาวคลื่นที่เหมาะสมของแสง เซลล์ประสาทของพวกมันถูกกระตุ้นแมลงวันขู่หุ่นจำลองตามที่ปรากฏในข้อห้า

Duistermars ระมัดระวังที่จะชี้ให้เห็นว่าแสงและไม่ได้เปิดใช้งานพฤติกรรมเท่าที่เป็นไปได้ ช่วยให้ พฤติกรรม.

“ เกือบจะเหมือนสภาพภายใน” เขาอธิบาย “ เมื่อเราโกรธเราจะตีสิ่งที่ไม่ได้ทำให้เราโกรธ” ในทำนองเดียวกันเมื่อแมลงถูกเตรียมไว้ให้คุกคามพวกเขาจะมาตามล่าสิ่งที่อยู่ใกล้เคียงไม่ว่าจะเป็นภัยคุกคามจริงหรือไม่ก็ตาม

แม้ว่าจะไม่มีกลุ่มของเซลล์ประสาทที่ถูกกระตุ้นซึ่งมีส่วนร่วมในการชกต่อยของมนุษย์กับคนแปลกหน้า แต่ Duistermars ชี้ให้เห็นว่าพฤติกรรมดังกล่าวเป็นเรื่องธรรมดาในสัตว์ที่มีเพศสัมพันธ์ทุกตัว เช่นนี้เขาเป็นคนมองโลกในแง่ดีว่าเขาและคนอื่น ๆ ในสาขาของเขาสามารถวันหนึ่งปลดล็อคการเชื่อมต่อการต่อสู้บาร์สมอง

“ ความจริงที่ว่าแมลงวันมีเซลล์ประสาทชุดเล็ก ๆ ที่ควบคุมการแสดงละครเรื่องนี้โดยทั่ว ๆ ไปมันแสดงให้เห็นว่าสัตว์อื่น ๆ ก็เช่นกัน”