Come l'accoppiamento influisce sull'alimentazione nelle mosche della frutta
Uno studio rivela il legame tra i fallimenti nell'accoppiamento e la riduzione della percezione della dolcezza nelle mosche della frutta.
Gaohang Wang, Wei Qi, Rui Huang, Liming Wang
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Indice
- Comportamento Alimentare
- Comportamento di Accoppiamento
- Focalizzazione della ricerca
- L'esperimento
- Sensibilità al gusto
- Il ruolo delle sostanze chimiche nel cervello
- Collegamento tra neuroni e comportamento
- Ruolo dei recettori della dopamina
- Implicazioni per comportamenti ed emozioni
- Conclusione
- Fonte originale
Gli animali hanno bisogno di cibo per sopravvivere e riprodursi, proprio come noi abbiamo bisogno del nostro caffè del mattino per iniziare la giornata. L'alimentazione è controllata da vari fattori dentro e fuori dal corpo, come quello che hai mangiato recentemente, l'orologio interno del tuo corpo e persino il tuo umore. Gli animali preferiscono cibo gustoso, che dà loro una sensazione di ricompensa, aiutandoli a ricordare dove trovarlo. Proprio come noi ci ricordiamo dove c'è la migliore pizzeria.
Comportamento Alimentare
Mangiare è essenziale per la sopravvivenza degli animali. Diversi fattori lo regolano, inclusi lo stato nutrizionale dell'animale, il suo orologio biologico, la qualità del cibo e le condizioni emotive. Il cibo palabile agisce come una potente ricompensa che influenza l'apprendimento, la memoria e la motivazione. Il cervello utilizza un sistema che coinvolge la Dopamina, una sostanza chimica che segnala piacere e ricompensa. Questo sistema si trova in una vasta gamma di animali, dalle mosche della frutta ai roditori.
Quando gli animali mangiano qualcosa di dolce, il cervello rilascia dopamina, facendoli sentire bene. I sistemi che gestiscono questo sono simili tra le specie, mostrando quanto siano importanti questi comportamenti per la sopravvivenza.
Accoppiamento
Comportamento diProprio come l'alimentazione, anche il comportamento di accoppiamento è guidato da fattori interni ed esterni. Se gli animali non riescono ad accoppiarsi, possono adattare il loro comportamento in vari modi. Ad esempio, i maschi delle mosche della frutta che hanno tentativi di accoppiamento non riusciti diventano meno interessati a corteggiare altre mosche. Questa adattabilità mostra come gli animali cambino il loro comportamento per migliorare le loro possibilità di accoppiamento in futuro.
È interessante notare che se i maschi delle mosche della frutta falliscono nell'accoppiamento, potrebbero anche iniziare a bere più alcol! Questo comportamento è un modo per affrontare lo stress, proprio come alcuni umani potrebbero prendere un drink dopo una giornata difficile. Gli studi hanno dimostrato che l'accoppiamento ha le sue ricompense. Ad esempio, i topi maschi ricevono segnali dopo aver interagito con le femmine, e questi vengono poi elaborati da parti del loro cervello che gestiscono il comportamento di accoppiamento.
Focalizzazione della ricerca
Data l'influenza delle esperienze di accoppiamento sui comportamenti, i ricercatori hanno esaminato se queste esperienze influenzassero anche come le mosche della frutta percepiscono e elaborano le ricompense, specialmente i gusti dolci. Si sono concentrati su come i tentativi di accoppiamento non riusciti potessero cambiare la Sensibilità al dolce e il comportamento alimentare.
Lo studio ha mostrato che quando i maschi delle mosche della frutta non riescono ad accoppiarsi, la loro capacità di rilevare la dolcezza e il comportamento alimentare diminuiscono entrambi. Questo suggerisce una forte connessione tra le esperienze di accoppiamento e la spinta a mangiare. I ricercatori hanno anche identificato specifici neuroni nel cervello delle mosche della frutta che influenzano come vengono percepiti i sapori dolci, con l'attività di questi neuroni che diminuisce dopo i fallimenti nel corteggiamento.
L'esperimento
I ricercatori hanno progettato un esperimento utilizzando tre gruppi di maschi delle mosche della frutta basati sulle loro esperienze di accoppiamento precedenti: quelli che non avevano accoppiato (naïve), quelli che avevano accoppiato senza successo (failed) e quelli che avevano accoppiato con successo (satisfied).
Per creare il gruppo "Failed", le mosche maschili sono state esposte a femmine accoppiate, mentre al gruppo "Satisfied" è stato dato accesso a femmine vergini. Dopo queste esperienze di accoppiamento, è stata data loro una soluzione dolce per testare il loro comportamento alimentare. Anche se tutti i gruppi consumavano quantità simili di cibo, meno maschi nel gruppo failed hanno scelto di mangiare, indicando che il loro appetito era diminuito.
Sensibilità al gusto
Successivamente, i ricercatori hanno esaminato come queste diverse esperienze di accoppiamento influenzassero la sensibilità al gusto dolce. Hanno utilizzato un metodo in cui potevano misurare come le mosche rispondevano a diverse concentrazioni di zucchero. Quando assaggiavano soluzioni dolci, i maschi del gruppo failed mostravano una riduzione significativa nella loro sensibilità rispetto agli altri gruppi.
È importante notare che l'effetto durava circa due giorni prima di tornare alla normalità. Questo suggerisce che l'impatto del fallimento nell'accoppiamento sulla percezione del gusto potrebbe essere temporaneo piuttosto che permanente.
Il ruolo delle sostanze chimiche nel cervello
I ricercatori hanno poi considerato se la dopamina, una sostanza chimica chiave nel cervello, giocasse un ruolo in questi cambiamenti. Hanno usato farmaci per ridurre l'attività della dopamina nelle mosche, il che ha portato a una sensibilità dolce simile tra tutti i gruppi. Al contrario, quando hanno aumentato i livelli di dopamina, hanno scoperto che la sensibilità dolce diminuita nel gruppo failed poteva essere ripristinata.
Questi risultati suggeriscono che la dopamina è cruciale per come le esperienze di accoppiamento influenzano la percezione della dolcezza. Insieme alla dopamina, è stata considerata anche la serotonina, ma bloccare il suo segnale non sembrava influenzare la sensibilità dolce dopo il fallimento nel corteggiamento.
Collegamento tra neuroni e comportamento
Per esplorare ulteriormente come la dopamina influisce sulla sensibilità dolce, i ricercatori hanno utilizzato tecniche avanzate per esaminare l'attività neuronale nel cervello. Hanno scoperto che specifici neuroni dopaminergici stabilivano connessioni dirette con i neuroni sensibili al dolce nel cervello della mosca. Dopo i fallimenti nel corteggiamento, queste connessioni si indebolivano, riducendo la risposta dei neuroni sensibili al dolce allo zucchero.
Lo studio ha dimostrato che quando i neuroni dopaminergici venivano attivati, i neuroni sensibili al dolce diventavano più reattivi. Questo suggerisce una relazione diretta tra il sistema della dopamina e la percezione della dolcezza nelle mosche della frutta dopo aver affrontato un rifiuto durante l'accoppiamento.
Ruolo dei recettori della dopamina
Dopo aver stabilito la connessione tra dopamina e sensibilità dolce, i ricercatori hanno esplorato quali specifici recettori della dopamina fossero coinvolti. Le mosche della frutta possiedono diversi tipi di recettori della dopamina, ma solo due sembravano rispondere agli effetti del fallimento sessuale. Quando questi recettori venivano bloccati, le mosche non mostravano la stessa diminuzione nella sensibilità dolce.
Negli esperimenti in cui questi recettori venivano attivati, le mosche mantenevano la loro sensibilità dolce anche dopo aver subito fallimenti nell'accoppiamento. Questo suggerisce che questi recettori giocano un ruolo significativo in come le esperienze di accoppiamento influenzano l'alimentazione e il gusto.
Implicazioni per comportamenti ed emozioni
I risultati indicano che la regolazione del comportamento alimentare può essere influenzata dalle esperienze di accoppiamento. Gli impatti interni suggeriscono una connessione più ampia tra diversi comportamenti innati, come l'accoppiamento, l'alimentazione, l'aggressività e persino le emozioni.
Gli animali devono spesso bilanciare bisogni in competizione. Ad esempio, se un animale non riesce ad accoppiarsi, potrebbe dare priorità alla ricerca di nuove opportunità di accoppiamento piuttosto che mangiare. Questo studio suggerisce che tali decisioni potrebbero essere mediate da un meccanismo di ricompensa comune nel cervello, controllato dalla segnalazione della dopamina.
Conclusione
Gli animali, comprese le mosche della frutta, adattano i loro comportamenti in base alle esperienze. Lo studio mette in luce come i tentativi di accoppiamento non riusciti possano sopprimere la percezione del gusto dolce e il comportamento alimentare. I meccanismi sottostanti coinvolgono cambiamenti in circuiti cerebrali specifici influenzati dalla dopamina.
Comprendere queste connessioni offre intuizioni su come le emozioni e le esperienze plasmino il comportamento, aprendo strade per futuri studi sull'interazione tra diversi impulsi istintivi. Quindi la prossima volta che vedi una mosca della frutta, ricorda, potrebbe semplicemente stare contemplando il suo posto nel grande ciclo della vita, dell'amore e magari un po' di zucchero!
Fonte originale
Titolo: Sexual Failure Decreases Sweet Taste Perception in Male Drosophila via Dopaminergic Signaling
Estratto: Sweet taste perception, a critical aspect of the initiation of feeding behavior, is primarily regulated by an animals internal metabolic state. However, non-metabolic factors, such as motivational and emotional states, can also influence peripheral sensory processing and hence feeding behavior. While mating experience is known to induce motivational and emotional changes, its broader impact on other innate behaviors such as feeding remains largely uncharacterized. In this study, we demonstrated that mating failure of male fruit flies suppressed sweet taste perception via dopamine signaling in specific neural circuitry. Upon repetitive failure in courtship, male flies exhibited a sustained yet reversible decline of sweet taste perception, as measured by the proboscis extension reflex (PER) towards sweet tastants as well as the neuronal activity of sweet-sensing Gr5a+ neurons in the proboscis. Mechanistically, we identified a small group of dopaminergic neurons projecting to the subesophageal zone (SEZ) and innervating with Gr5a+ neurons as the key modulator. Repetitive sexual failure decreased the activity of these dopaminergic neurons and in turn suppressed Gr5a+ neurons via Dop1R1 and Dop2R receptors. Our findings revealed a critical role for dopaminergic signaling in integrating reproductive experience with appetitive sensory processing, providing new insights into the complex interactions between different innate behaviors and the role of brains reward systems in regulating internal motivational and emotional states.
Autori: Gaohang Wang, Wei Qi, Rui Huang, Liming Wang
Ultimo aggiornamento: 2024-12-23 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.630063
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.630063.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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