本报讯 动物行为具有相当高的灵活性，可以随着环境、营养状况和年龄等因素的变化而进行大幅度调整。但是，外在和内在的条件是如何改变动物天性的，其神经基础并没有完全被人们所了解。高等动物包括人类，其行为习性和偏好都会随着外在因素（如环境等）以及内在因素（如年龄等）的变化而发生剧烈变化。同样，昆虫（果蝇）为了适应自身发育的需要，其偏好行为也随外界条件变化而进行调整。果蝇幼虫喜欢待在黑暗的食物中（避光行为），随着日龄的增大，趋于结蛹的幼虫会偏好明亮的地方（趋光行为），以利于羽化为成蝇。

 

中国科学院生物物理研究所研究员龚哲峰和刘力等在国家自然科学基金国家杰出青年基金、国家自然科学基金面上项目和创新研究群体科学基金的资助下，以果蝇的幼虫对光的回避反应作为基本行为模式，主要通过Gal4/UAS系统失活某些特定的神经细胞并观察相应的行为改变来定位相关神经元，发现果蝇幼虫中央脑的两对神经元负责调控果蝇幼虫对明亮、黑暗条件的偏好行为。

 

研究人员首先通过筛选700多个Gal4品系，得到了一批神经元的初步定位结果。然后通过表达模式对比，明确了两对同形态的神经元（NP394神经元）参与调节果蝇幼虫的避光/趋光行为。其活性越高，则避光性越强，其活性越低，则趋光性越强。再进一步，他们发现这两对神经元是和果蝇已知的视觉通路相联系的。NP394神经元首先在位置上靠近pdf神经元的下游，而pdf神经元已经被证明是用来接受幼虫光感受神经元的信息输入的。

 

在此基础上，该研究小组证明了NP394神经元和pdf神经元之间存在突触联系，而且是在NP394神经元的树突和pdf神经元的轴突末梢之间。这些结果表明NP394神经元是处于pdf神经元的输出端的下游神经元。进而他们采用功能钙成像技术确认了NP394神经元是对光刺激信号产生反应的，而pdf神经元对这种反应有抑制作用。这项发现对于果蝇视觉信息处理的通路作了进一步的延伸，不仅增进了我们对于动物大脑是如何解释视觉线索的理解，同时也向着全面解析环境因素和内在因素影响本能行为的神经基础迈进了一步。该研究成果发表在近日出版的《科学》杂志上。（柯伟）

 

《科学时报》 (2011-01-10 A4 科学基金)