Jump to content

Боковой рог мозга насекомых

Боковой рог (латеральный протоцеребрум ) — одна из двух областей мозга насекомых , куда проекционные нейроны усиковой доли посылают свои аксоны . Другая область — грибовидное тело . Несколько морфологических классов нейронов бокового рога получают обонятельную информацию через проекционные нейроны. [1] [2] [3]

В боковых рогах аксоны проекционных нейронов, чувствительных к феромонам, отделены от аксонов проекционных нейронов, чувствительных к запаху растений . [1] [3] Кроме того, дендриты нейронов бокового рога ограничены одной из этих двух зон, что позволяет предположить, что феромоны и запахи растений обрабатываются отдельно в боковом роге.

Нейроны бокового рога, реагирующие на неферомональные запахи, широко разветвляются в боковом роге, возможно, интегрируя информацию от большого количества проекционных нейронов (даже если сами проекционные нейроны проецируются только в определенные области бокового рога). Внутриклеточные записи нейронов боковых рогов показывают, что многие из этих нейронов широко реагируют на запахи. [2] Реакции этих нейронов синхронизированы с колебаниями, вызванными запахом, и зависят от концентрации запаха. [2]

Физиология [ править ]

Нейроны обонятельных рецепторов антенны которые, в свою очередь , и верхнечелюстных щупиков проецируются в обонятельные доли , мозга насекомых проецируют центры обработки более высокого порядка, боковой рог или грибовидные тела. [4] Боковой рог имеет нечеткие границы в мозге, но граничит с концами ветвей выступающих нейронов латерального протоцеребрума. [2] Существует не менее 10 морфологических классов нейронов боковых рогов. [2] Эта система высоко консервативна во всем мире насекомых. [4]

Насекомым нужна область, которая интегрирует обонятельную информацию, поскольку они используют обоняние в качестве основного средства получения информации о своем мире. Они должны приписать «валентность» (привлечение или отвращение) важным запахам, таким как ядовитая пища (отвращение), партнеры (влечение) или члены колонии (ситуативные). [4] Боковой рог — это область мозга, которая осуществляет интеграцию обонятельной информации. Он координирует врожденное ( инстинктивное ) поведение с определенными запахами. [4]

Усиковая доля имеет два типа нейронов, которые образуют синапсы с нейронами обонятельных рецепторов в усиках и верхнечелюстных щупиках: локальные интернейроны и проекционные нейроны . Проекционные нейроны могут возбуждать или подавлять потенциалы действия в грибовидном теле или боковом роге, на которые они проецируются. [4] Они проецируются на грибовидное тело случайным образом, но очень стереотипны в своих проекциях на боковой рог, что в некотором смысле облегчает изучение. [4]

Выученная обонятельная реакция [ править ]

Хотя обычно считается, что боковой рог отвечает за врожденные поведенческие реакции на обонятельные раздражители, а грибовидные тела отвечают за приобретенное поведение. [5] теперь у нас есть все больше свидетельств того, что перекрестные помехи между двумя областями означают, что истинная природа более сложна. [4]

Когда насекомое сталкивается с запахом, на который у него нет врожденной или выученной реакции (безусловный раздражитель), сигналы посылаются по выступающим нейронам к клеткам Кеньона грибовидных тел. [4] Клетки Кеньона (среди прочего) регулируют «приобретение, консолидацию и извлечение краткосрочных и долгосрочных воспоминаний». [4] Хотя причина в настоящее время неизвестна, те же выступающие нейроны, которые синапсируют с этими клетками Кеньона, также синапсируют с клетками бокового рога. Это является еще одним свидетельством более сложной связи между боковым рогом и приобретенным поведением. [4]

Перекрестные помехи между боковой долей и грибовидными телами добавляют гибкости выученным и врожденным поведенческим реакциям. Запах может быть связан с привлекательным поведением, заставляя большинство насекомых данного вида двигаться к источнику этого запаха, однако некоторые особи могут отходить от этого запаха из-за прошлого негативного столкновения с ним. [4] Таким образом, усвоенный поведенческий сигнал от грибовидных тел может преобладать над врожденным поведенческим сигналом, исходящим из бокового рога.

И наоборот, врожденный поведенческий сигнал от бокового рога также может подавлять приобретенный поведенческий сигнал от грибовидных тел. Например, интеграция выученных и врожденных поведенческих реакций особенно важна для социальных насекомых, таких как медоносные пчелы. Медоносные пчелы используют феромоны и особые движения тела для общения с другими членами улья. [6] Пчелы узнают, какие цветочные запахи связаны с хорошими источниками нектара (что приводит к реакции на удлинение хоботка), но если они подвергаются воздействию феромона, сигнализирующего о укусе, посылаемого другими пчелами, одновременно изучая, какие ароматы цветов связаны с большей частью пищи, они учатся. является нарушенным. Это связано с тем, что поведение «стоп», связанное с феромоном тревоги при укусе, является врожденной реакцией, опосредованной боковым рогом, который достаточно силен, чтобы игнорировать усвоенное пищевое поведение. [6]

Половой диморфизм [ править ]

Самцы и самки насекомых имеют совершенно разные поведенческие реакции при встрече с феромонами противоположного или того же пола; таким образом, в нейрофизиологии должна быть разница между двумя полами. [4] Поскольку боковой рог связан с интеграцией запахов, что приводит к стереотипному поведению, мы ожидаем увидеть физическую разницу между мужскими и женскими боковыми рогами, и мы это делаем. [7] Существует определенная для пола связь, которая инициирует кластеры определенных для пола клеток в мозгу насекомых, когда они подвергаются воздействию половых феромонов . [4]

Хорошим примером этого является тот факт, что боковой рог самца дрозофилы на 1% больше, чем у самки того же вида. [4] Боковой рог самца имеет многочисленные связи с выступающими нейронами, исходящими из клубочков DA1, VA1lm и VL2a усовой доли (все они также крупнее у самцов). [4] Каждый из этих клубочков связан со специфическими обонятельными нейронами, улавливающими феромоны. [4] У бабочек специфичные для самцов выступающие нейроны, обрабатывающие феромоны, иннервируют клубочки за пределами макроклубочкового комплекса усиков. [7]

Другие исследования на дрозофиле показали, что не только нейроны, ответственные за входящую информацию, являются половодиморфными, но и нейроны боковых рогов, которые отправляют информацию остальным частям мухи. [4] Нейроны боковых рогов, образующие синапсы с вентральным нервным тяжем, диморфны по своей структуре и реагируют на половой феромон cVA дрозофилы. [4]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Джефферис, GSXE; Поттер, CJ; Чан, AM; Марин, ЕС; Ролфинг, Т.; Маурер, ЧР; Луо, Л. (2007). «Комплексные карты высших обонятельных центров дрозофилы: пространственно разделенные плоды и представление феромонов» . Клетка . 128 (6): 1187–1203. дои : 10.1016/j.cell.2007.01.040 . ЧВК   1885945 . ПМИД   17382886 .
  2. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и Гупта, Н.; Стопфер, М. (2012). «Функциональный анализ высшего обонятельного центра — латерального рога» . Журнал неврологии . 32 (24): 8138–8148. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1066-12.2012 . ПМЦ   3391592 . ПМИД   22699895 .
  3. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Рута, В.; Датта, СР; Васконселос, ML; Фриланд, Дж.; Лугер, LL; Аксель, Р. (2010). «Цепь диморфных феромонов у дрозофилы от сенсорного входа до нисходящего выхода». Природа . 468 (7324): 686–690. Бибкод : 2010Natur.468..686R . дои : 10.1038/nature09554 . ПМИД   21124455 . S2CID   4412743 .
  4. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р Шульцхаус, Жанна Н.; Салим, Сехреш; Ифтихар, Хина; Карни, Джинджер Э. (апрель 2017 г.). «Роль бокового рога дрозофилы в обработке обонятельной информации и поведенческой реакции». Журнал физиологии насекомых . 98 : 29–37. дои : 10.1016/j.jinsphys.2016.11.007 . ПМИД   27871975 .
  5. ^ Ли, Цянь; Либерлес, Стивен Д. (2015). «Отвращение и влечение через обоняние» . Современная биология . 25 (3): Р120–Р1209. дои : 10.1016/j.cub.2014.11.044 . ПМЦ   4317791 . ПМИД   25649823 .
  6. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Урлахер, Элоди; Бернар, Франсес; Мартин, Джурфа; Жан-Марк, Дево (2010). «Феромон тревоги модулирует аппетитное обонятельное обучение медоносной пчелы (Apis mellifera)». Границы поведенческой нейронауки . 4 : 1–10.
  7. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Берг, Бенте Г. (2014). «Обработка информации о феромонах у родственных видов гелиотиновых бабочек» . Насекомые . 5 (4): 742–761. дои : 10.3390/insects5040742 . ПМЦ   4592608 . ПМИД   26462937 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 6ad65c6b77e0655b1255df263db000cc__1633330500
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/6a/cc/6ad65c6b77e0655b1255df263db000cc.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lateral horn of insect brain - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)