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果蝇失恋也闹什么绝食?王立铭非果蝇,安知果蝇的感情生活?
发布时间:2025-02-19

从“衣带渐宽终不悔”到希腊神话中绝食消瘦的厄科,“失恋引发食欲减退”的现象跨越时空广泛存在于人类文化中。2025年2月18日,eLife杂志发表的研究“Sexual Failure Decreases Sweet Taste Perception in Male Drosophila via Dopaminergic Signaling”,首次利用果蝇模型揭示这一现象背后的神经机制:反复求偶失败的雄性果蝇会通过多巴胺信号抑制甜味感知神经元活性,影响其进食行为。

 

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https://elifesciences.org/reviewed-preprints/105094

研究者们首先注意到了这样一个事实:当一只雄果蝇遇到雌果蝇时,雄蝇会利用一套复杂的求偶仪式来争取交配机会。求偶过程包括:转向雌蝇,拍打,唱求偶歌,舔雌蝇尾端,试图交配。通常,未交配过的处女雌蝇会在10分钟之内接受雄蝇的求偶,雄蝇因此能够成功交配。但是,当雄蝇的求偶对象为最近发生过交配行为的雌蝇时,雌蝇会主动拒绝雄蝇的求偶,雄蝇因此不能够成功交配。

 

利用这一现象,研究者们将雄蝇与大量已交配雌蝇(1:25)配对,使其在短时间内经历反复的求偶失败并随后检测其进食行为。这些“失恋”的雄蝇表现出了显著降低的甜味感知能力和进食行为。而相比之下,未曾经历求偶失败的雄蝇,或者反复求偶成功的雄蝇,其甜味感知能力和进食行为是正常的。这种现象能持续长达48—72小时,但很有趣的是,求偶失败的雄蝇,一旦求偶成功了,便能立刻恢复对甜味的正常感知。

 

随后,研究团队利用小规模的药物和基因筛选,鉴定出神经递质多巴胺是求偶经历影响甜味感知的关键因子,并通过操纵多巴胺神经元的方式证实了该结论。那么,经历了求偶失败的雄蝇,他们大脑内的多巴胺信号是发生改变了吗?研究者们利用钙成像等多种方法扫描了果蝇大脑的多巴胺神经元活动,发现在经历了求偶失败的雄蝇大脑中,位于Sub-esophageal zone(SEZ)的一小群多巴胺神经元的活性降低了。

 

综上所述,此项研究发现,失败的求爱经历会对果蝇的甜味感知能力带来长期但可逆的影响,多巴胺是调控该甜味感知变化的重要因子,而位于甜味受体神经元上的Dop1R1和Dop2R受体介导了信号的传递。

 

失恋的果蝇,和人类一样会茶饭不思。通过对果蝇的研究,也许能帮助我们更进一步地探索理解人类神经系统的相关功能。

 

 

更为有意思的是,“饮食男女,人之大欲存焉”,进食和交配本就是动物世界最为核心的两种本能行为,人类也不例外。围绕这两种本能行为,人类研究者积累了大量的研究成果,但关于两种本能行为的相互影响的研究,仍在起步阶段。

 

本研究的发现提示,一种本能行为的挫折(交配),能够长期、可逆、泛化地影响其他本能行为的输出(进食)。这种特征符合人们对于情绪的基本定义,暗示果蝇这种简单的昆虫物种已经具备原始情绪(primitive emotions)的特征,也提示情绪可能具备古老的进化起源。更进一步的,是否我们可以推测:情绪的出现恰恰是为了协调不同本能行为的输出模式,保证动物在复杂多变的环境中能够协调不同本能目标,更好地实现生存和繁衍?多巴胺这个进化保守的奖惩神经信号,是否天然就适合作为不同行为之间相互协调——也就是原始情绪——的中介和桥梁?

 

这项研究主要在深圳湾实验室完成。论文通讯作者王立铭教授曾任深圳湾实验室资深研究员,现任职于首都医科大学公共卫生学院和首都医学科学创新中心遗传与分子医学研究所。重庆脑与智能科学中心的黄锐研究员为本文共同通讯作者。深圳湾实验室助理研究员汪高航博士为本文第一作者。

 

/专家介绍/

 

 

王立铭

首都医科大学公共卫生学院院长、博士生导师,首都医学科学创新中心资深研究员、人类遗传与分子医学研究所所长。实验室长期关注机体代谢的神经生物学调控机理研究。在NatureNature neurosciencePNASeLifeCell Research等知名期刊发表多篇研究论文。同时致力于大众科学传播和教育,出版专著《吃货的生物学修养》、《上帝的手术刀》、《生命是什么》、《笑到最后》、《给忙碌者的病毒科学》等科普书籍,发行量超30万册,先后获得国家图书馆“文津图书奖” ,科技部全国优秀科普作品,“吴大猷科普著作奖”等奖励。