Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Nieuw onderzoek laat zien hoe vliegenhersenen geurinformatie omleiden om flexibel gedrag te produceren

In een nieuwe studie hebben onderzoekers ontdekt hoe het vliegenbrein geurinformatie omleidt om flexibel gedrag te produceren. De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology bieden nieuwe inzichten in hoe de hersenen sensorische informatie verwerken om gedrag te sturen.

Vliegen gebruiken hun reukvermogen om voedsel te vinden, roofdieren te vermijden en door hun omgeving te navigeren. Wanneer een vlieg iets ruikt, binden de geurmoleculen zich aan receptoren in de antennes van de vlieg. Deze receptoren sturen vervolgens signalen naar de hersenen van de vlieg, die de signalen interpreteren en een gedragsreactie produceren.

In de nieuwe studie gebruikten onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, een combinatie van elektrofysiologie, calciumbeeldvorming en gedragstesten om te onderzoeken hoe het vliegenbrein geurinformatie verwerkt. Ze ontdekten dat het vliegenbrein een netwerk van neuronen bevat die geurinformatie naar verschillende delen van de hersenen leiden, afhankelijk van de gedragscontext.

Wanneer een vlieg bijvoorbeeld op zoek is naar voedsel, wordt de geurinformatie doorgestuurd naar het deel van de hersenen dat het voedingsgedrag controleert. Wanneer een vlieg een roofdier ontwijkt, wordt de geurinformatie doorgestuurd naar het deel van de hersenen dat het ontsnappingsgedrag regelt.

De onderzoekers ontdekten ook dat het vliegenbrein nieuwe geuren kan leren associëren met verschillende gedragsreacties. Als een vlieg bijvoorbeeld herhaaldelijk wordt blootgesteld aan een geur die gepaard gaat met een beloning, zal de vlieg leren die geur te associëren met de beloning. Dit leerproces omvat het omleiden van geurinformatie naar het deel van de hersenen dat het beloningsgedrag controleert.

De bevindingen van dit onderzoek bieden nieuwe inzichten in hoe de hersenen sensorische informatie verwerken om gedrag te sturen. Ze suggereren ook dat de hersenen flexibeler zijn dan eerder werd gedacht, en dat ze nieuwe stimuli kunnen leren associëren met verschillende gedragsreacties.

Implicaties voor menselijk gedrag

De bevindingen van dit onderzoek kunnen implicaties hebben voor het begrijpen van menselijk gedrag. De studie suggereert bijvoorbeeld dat de hersenen informatie op een vergelijkbare manier kunnen omleiden om flexibel gedrag bij mensen te produceren. Dit zou kunnen verklaren hoe mensen nieuwe dingen kunnen leren, zich kunnen aanpassen aan nieuwe omgevingen en beslissingen kunnen nemen.

De studie zou ook implicaties kunnen hebben voor de behandeling van neurologische aandoeningen. De bevindingen zouden bijvoorbeeld kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer, die wordt gekenmerkt door een verlies aan flexibiliteit in denken en gedrag.

Over het geheel genomen biedt deze studie nieuwe inzichten in de manier waarop de hersenen informatie verwerken om gedrag te sturen. De bevindingen kunnen implicaties hebben voor het begrijpen van menselijk gedrag en de behandeling van neurologische aandoeningen.