Internen brain-Timer verknüpft mit motivation und Verhalten

Internen brain-Timer verknüpft mit motivation und Verhalten

Die Zeit kann auf viele Arten gemessen werden: eine Uhr, eine Sonnenuhr, oder der Körper die Natürliche zirkadianen Rhythmen. Aber was ist mit dem sexuellen Verhalten einer Fruchtfliege?

„Wenn Sie Fragen, eine Reihe von Wissenschaftler, ob die Tiere halten können, Zeit, viele würden sagen, Sie können nicht, dass Dinge geschehen im Laufe der Zeit—aber die Zeit selbst ist nicht gemessen“, sagt Michael Crickmore, Ph. D., ein Forscher in Boston Children ‚ s Hospital F. M. Kirby Neurobiology Center, dessen Laborstudien motivation. Aber in der neuen Forschung veröffentlicht in der Zeitschrift Neuron in Zusammenarbeit mit dem Labor von Dragana Rogulja, Ph. D. an der Harvard Medical School, zeigt er, dass das Paarungsverhalten der Fruchtfliegen ist nicht planlos. Stattdessen motivation und das Verhalten sind unter der Kontrolle von Neuronen, die Zeit auf der Strecke.

Crickmore verwendet die Paarung Laufwerk in männlichen Fliegen zu untersuchen, wie Motivation entsteht durch das Gehirn.

Ein sechs-Minuten-internen timer

Frucht Fliegen-Verpaarungen sicherlich erscheinen zeitlich. In früheren Forschung, Crickmore entdeckt, dass, wenn ungestört, ein Männchen sich Paaren mit einem weiblichen für durchschnittlich 23 Minuten von Anfang bis Ende—fast nie mehr als 27 Minuten oder weniger als 19.

„Aber wenn man gegen die Fliegen mit extremer Hitze, während der Paarung, das Männchen hat eine Entscheidung zu treffen“, sagt er.

Die männlichen könnten Sie entscheiden, zu stoppen, Paarung und Fliegen Weg, aber bevor sechs Minuten wird er nie tun. Stattdessen ist er bereit zu opfern, sich und seiner Partnerin das Leben, weil das Sperma nicht übertragen, bis sechs Minuten in der Paarung. Wenn er weiterhin besteht er wahrscheinlich Vater über fünfzig Nachkommen, die einen starken evolutionären Vorrecht, mutig die Gefahr.

https://www.youtube.com/embed/QhBiV1LLE2A?color=white

„Bei sechs Minuten, er wird eine änderung seiner psychischen Zustand, seine motivation,“, sagt Crickmore. „Nach der übertragung der Spermien er weiter senden andere nützliche Proteine über die Frauen, aber klar ist er nicht denke, Sie sind sehr wichtig, denn wenn etwas schlimmes passiert, ist er raus.“

Crickmore das team wollte mehr wissen über das, was in des Mannes Kopf, und wie er weiß, Wann er seine sechs Minuten oder 23 Minuten—sind.

Speicher Enzym setzt die Uhr

Crickmore Labor entdeckt, dass ein Enzym, berühmt für seine Rolle in Erinnerung, CaMKII, ist die sechs-Minuten-timer. „CaMKII könnten die meisten gut untersuchten Enzym in neuroscience“, sagt Crickmore. „Es ist hauptsächlich gedacht als ein Speicher-Molekül, aber wir denken, was es wirklich tut, ist, halten Sie Informationen über lange Zeitskalen, die entweder zur Erinnerung oder für timing-andere Prozesse im Gehirn.“

Was sein team gelernt habe, ist, dass CaMKII, fand auch in den Neuronen des Menschen und anderer Säugetiere, aktiviert wird in vier spezifische Neuronen, die bei der Paarung beginnt und bleibt für sechs Minuten.

„Die anhaltende Aktivität von CaMKII in diesen vier Neuronen Verzögerungen Spermien übertragen, und die Veränderung in der motivation für sechs Minuten“, sagt er. „Es hat einen definierten Ausgangspunkt und ticks nach unten in reproduzierbarer Art und Weise—genau wie ein timer.“

Auch wie eine Uhr, die CaMKII-Enzym besteht aus 12 Untereinheiten, die einen Kreis bilden. Einmal aktiviert, wird jede Untereinheit aktiviert seinen Nachbarn zu pflegen-Aktivität auch nach dem auslösenden signal verblasst. Während dieser Forschungszentren ausschließlich auf die ersten sechs Minuten der Paarung, Crickmore Pläne auf, tiefer zu Graben in den verbleibenden 17 Minuten der Paarung. Er vermutet, dass dies andere timing-system können Sie auch verwenden, CaMKII, in verschiedenen Neuronen und mit verschiedenen Einstellungen, wie das anschliessen einer anderen Zahl in der timer auf Ihrem Handy.

Verhalten ist organisiert durch die Zeit

Die meisten Verhaltensweisen nehmen, die Millionen mal mehr als die Zeit, die für die Neuronen zu feuern. „Aber dies ist das erste klare Beispiel, dass ein Verhalten organisiert wird, mit der Zeit selbst, im Gegensatz zu nur eins passiert nach dem anderen“, sagt Crickmore.

Da die Struktur der CaMKII ist fast identisch bei Menschen, die Fliegen, und selbst die einfache Tiere, Crickmore glaubt, es könnte hilfreich sein für das Verständnis der viel von menschlichen Verhaltensweisen.

„Unsere Leben sind organisiert in reproduzierbarer Weise über lange Zeitskalen“, sagt er. „Wir können nur tun, eine Sache nach der anderen, aber es kann auch sein, dass unsere Beweggründe haben Sie Timer gebaut, um Ihnen zu helfen uns zu erkennen, Wann wir wechseln sollten Verhaltensweisen.“

Die Uhr an der Wand macht uns nicht alles tun, aber es hilft uns unser Leben zu organisieren. Ein Blick auf eine Uhr kann uns motivieren, uns zu verändern; ob raus aus dem Bett, Abendessen machen, oder den Hund füttern.