Die Wahl zwischen zwei guten Dingen kann schwierig werden. Wenn Tiere muss zwischen Fütterung und Paarungs entscheiden , es kann noch schwieriger . In einer Entdeckung, dass sogar für einige Menschen wahr Ring könnte , haben die Forscher gezeigt, dass männliche Gehirne - zumindest in Nematoden - die Fähigkeit, Nahrung , um sich stattdessen auf der Suche nach einem Kollegen konzentrieren lokalisieren zu unterdrücken.
Die Ergebnisse, die in der Zeitschrift Current Biology angezeigt wird, kann , wie subtile Veränderungen in der Schaltung des Gehirns diktieren Unterschiede im Verhalten zwischen Männern und Frauen zu zeigen.
"Obwohl wir wissen, dass das menschliche Verhalten wird durch zahlreiche Faktoren , einschließlich der kulturellen und sozialen Normen beeinflusst , diese Erkenntnisse weisen auf grundlegende biologische Mechanismen, die nicht nur helfen könnte erklären, einige Unterschiede im Verhalten zwischen Männern und Frauen , aber warum unterschiedlichen Geschlechts möglicherweise anfälliger zu sein bestimmten neurologischen Erkrankungen ", sagte Douglas Portman, Ph.D., Associate Professor in der Abteilung für Biomedizinische Genetik und Center for Neural Entwicklung und Krankheit an der University of Rochester und Hauptautor der Studie.
Die Ergebnisse wurden in Versuchen mit C. elegans , eines mikroskopischen Wurm die lange Zeit von Forschern verwendet worden ist , die Grundmechanismender Biologie verstehen hergestellt . Viele der Entdeckungen gemacht mit C. elegans gelten im gesamten Tierreich und diese Forschung zu einem breiteren Verständnis der Biologie des Menschen geführt. In der Tat, drei Nobelpreise in Medizin und Chemie wurden für Entdeckungen mit C. elegans ausgezeichnet.
C. elegans ist besonders nützlich bei der Untersuchung des Nervensystems und Wissenschaftler verstehen im Detail die Entwicklung , Funktion und Mehrfachverbindungen des gesamten neuronalen Netz .
Die Studie konzentriert sich auf die Aktivität von einem einzigen Paar von Neuronen in C. elegans gefunden - genannt AWA - dieser Geruch zu steuern. Geruch sowie Geschmack und Berührung , sind kritische Faktoren, die sensorischen diktieren, wie C. elegans versteht und navigiert seine Umgebung , einschließlich der Suche nach Nahrung, Vermeidung der Gefahr und Lokalisieren eines Kollege .
Es gibt zwei Geschlechter von C. elegans , Männchen und Hermaphroditen . Obwohl die Hermaphroditen sind in der Lage, selbst befruchten , werden sie auch Paarungspartnerfür Männer , und werden als modifizierte Weibchen sein .
Es wurde zuvor beobachtet, dass Männer und Hermaphroditen unterschiedlich wirken , wenn sie Lebensmittel ausgesetzt ist. Wenn bei einer Nahrungsquelle platziert , neigen die Hermaphroditen , dort zu bleiben . Männliche Person, jedoch wird Nahrungsquelle und " wandern " lassen - Wissenschaftler glauben, dass sie dies tun, weil sie auf der Suche nach einem Partner sind .
Die Rochester Forscher entdeckten, dass die sensorischen Mechanismen - genannt Chemorezeptoren - der AWA Neuronen wurden von der sexuellen Identität dieser Zellen , die wiederum die Expression eines Rezeptors namens ODR -10 geregelt. Diese Rezeptoren binden, um einen chemischen Geruch, der durch Nahrungsmittel und andere Stoffe gegeben ist .
In Hermaphroditen , mehrere der ODR -10 Rezeptoren hergestellt , so dass die Würmer empfindlicher - und dadurch angezogen - auf das Vorhandensein von Nahrung. Bei Männern weniger dieser Rezeptoren aktiv sind, im Wesentlichen zu unterdrücken ihre Fähigkeit - und vielleicht den Wunsch - um Nahrung zu finden . Wenn jedoch Männchen die Nahrung entzogen , produzierten sie drastisch erhöhten Maß dieses Rezeptors , so dass sie zeitweise auf der Suche nach Nahrung zu konzentrieren.
Um die Rolle dieser genetischen Unterschiede zwischen den Geschlechtern auf das Verhalten zu bestätigen , entwarfen die Forscher eine Reihe von Experimenten , in denen sie die Aktivität von C. elegans beobachtet, wenn in einer Petrischale gelegt und mit der Option, entweder Feed konfrontiert oder gehen auf der Suche von einem Kumpel . Die Hermaphroditen waren Platz in der Mitte der Schale an einer Nahrungsmittelquelle und , wie erwartet, blieben sie stecken .
Die Männchen wurden in ihren eigenen individuellen Nahrungsquellen an der Peripherie der Schale platziert . Als weiteres Hindernis zwischen den Männern und ihren potenziellen Partnern , ein zusätzlicher Ring von Lebensmitteln umgeben die Hermaphroditen in der Mitte der Schale . Die Männchen im Experiment bestand aus zwei Gruppen , eine Gruppe mit einer normalen genetischen Profil und eine andere Gruppe , die von den Forschern entwickelt worden war , um den ODR - 10-Rezeptor überexprimieren , im Wesentlichen macht sie empfindlich auf den Geruch von Lebensmitteln.
Die Forscher fanden heraus , dass die normalen Würmer haben ihre Nahrungsquelle und schließlich ihren Weg in die Mitte der Schale , wo sie mit den Hermaphroditen gepaart. Die gentechnisch veränderten Männer waren an einen Partner zu finden , vermutlich , weil sie mehr daran interessiert, in der Fütterung waren weniger erfolgreich . Durch die Untersuchung der genetischen Profil der resultierenden Nachkommen beobachteten die Wissenschaftler , dass die normale Männer zu einer out- produzierte die gentechnisch Männern um 10 .
In getrennten Versuchen wurden auch die Forscher in der Lage, das Verhalten der Hermaphroditen durch Unterdrücken der ODR -10 -Rezeptoren , wodurch sie wie Männer handeln und verlassen ihre Nahrungsquelle zu ändern.
"Diese Ergebnisse zeigen, dass durch Einstellen der Eigenschaften einer einzelnen Zelle , können wir Verhalten zu ändern ", sagte Portman . " Dies trägt zu einem immer deutlicher abzeichnet , dass geschlechtsspezifische Regulation der Genexpression eine wichtige Rolle in der neuronalen Plastizität spielen und folglich beeinflussen Unterschiede in Verhaltensweisen - und in der Anfälligkeit für Krankheiten . - Zwischen den Geschlechtern "