Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe zien fruitvliegjes kleur? Studie onthult mensachtig hersencircuit op het werk

Onderzoek onthult mensachtig hersencircuit aan het werk in fruitvliegjes

Fruitvliegjes zijn klein, maar hun ogen zijn verrassend complex. Ze kunnen kleuren zien en zelfs onderscheid maken tussen verschillende tinten van dezelfde kleur. Dit vermogen is te danken aan een gespecialiseerd circuit in de hersenen van de vlieg dat sterk lijkt op het circuit dat mensen gebruiken om kleur te zien.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology , werd uitgevoerd door onderzoekers van de University of California, Berkeley. Het team gebruikte een combinatie van genetische technieken en hersenscans om de neuronen te identificeren die verantwoordelijk zijn voor het kleurenzien bij fruitvliegjes. Ze ontdekten dat deze neuronen in een specifiek patroon in de hersenen van de vlieg zijn gerangschikt, en dat dit patroon sterk lijkt op het patroon van kleurverwerkende neuronen in het menselijk brein.

Deze bevinding suggereert dat de neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan het kleurenzicht bij alle soorten behouden blijven. Met andere woorden:de manier waarop mensen kleur zien lijkt sterk op de manier waarop fruitvliegjes kleur zien. Dit is verrassend, aangezien fruitvliegjes en mensen zo verschillend zijn in termen van hun evolutionaire geschiedenis en hun algehele hersenstructuur.

De onderzoekers geloven dat de gelijkenis tussen het kleurenzicht van mensen en fruitvliegen te wijten is aan het feit dat beide soorten zich onder vergelijkbare omgevingsomstandigheden hebben ontwikkeld. In beide gevallen is het belangrijk om onderscheid te kunnen maken tussen verschillende kleuren voedsel en roofdieren. Dit suggereert dat de neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan kleurenwaarneming een fundamenteel kenmerk van de hersenen van dieren kunnen zijn.

De studie heeft ook implicaties voor het begrijpen van menselijke kleurenblindheid. Kleurenblindheid is een aandoening waarbij mensen geen onderscheid kunnen maken tussen bepaalde kleuren. Dit wordt vaak veroorzaakt door mutaties in de genen die coderen voor de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor het kleurenzien. De bevinding dat fruitvliegjes een soortgelijk kleurenwaarnemingscircuit hebben als mensen, suggereert dat het mogelijk zou kunnen zijn om fruitvliegjes te gebruiken om de genetische basis van kleurenblindheid te bestuderen.

Implicaties voor het menselijk kleurzicht

De ontdekking dat fruitvliegjes een kleurenwaarnemingscircuit hebben dat sterk lijkt op het menselijke kleurenwaarnemingscircuit heeft verschillende implicaties voor het begrijpen van het menselijk kleurenzien.

* Ten eerste suggereert dit dat de neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan het kleurenzien bij alle soorten behouden blijven. Dit betekent dat de manier waarop mensen kleur zien sterk lijkt op de manier waarop andere dieren kleur zien, ook al zijn hun hersenen heel verschillend.

* Ten tweede biedt het een nieuw modelsysteem voor het bestuderen van kleurwaarneming. Fruitvliegjes zijn relatief eenvoudig te bestuderen en hebben een korte levensduur, waardoor ze ideaal zijn voor genetische experimenten. Dit zou onderzoekers in staat kunnen stellen meer te leren over de genen en eiwitten die betrokken zijn bij het zien van kleuren, en hoe deze genen en eiwitten met elkaar interageren om de perceptie van kleur te produceren.

* Ten derde zou het kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor kleurenblindheid. Door de genetische basis van kleurenblindheid te begrijpen, kan het mogelijk zijn nieuwe behandelingen te ontwikkelen die het kleurenzicht kunnen herstellen bij mensen met deze aandoening.