雄性果蝇通常不喜欢对方。在社交方面，它们拒绝雄性同伴，并将注意力集中在通过化学受体识别的雌性身上——至少科学家是这么认为的。
康奈尔大学生物学家的新研究表明，果蝇的视觉系统，而不仅仅是化学受体，与它们的社会行为密切相关。这项工作揭示了人类社会行为差异的可能起源，比如在双相情感障碍和自闭症患者身上看到的差异。
该论文发表在《当代生物学》杂志上。
许多动物利用视觉来调节它们的社会行为，但其潜在的机制在很大程度上是未知的。在果蝇中，视觉被认为是明确用于运动检测和跟随，而不是调节社会行为——但研究人员发现情况可能并非如此。
“在我们的研究中，我们发现过度激活的视觉系统超过了雄性果蝇发出的化学信号产生的抑制作用，雄性果蝇会对另一只雄性果蝇说，‘好吧，你知道，我是另一只雄性果蝇，不要惹我，’”资深作者、神经生物学和行为学助理教授尼莱·亚皮西说。“令人惊讶的是，大脑中视觉增益的增加以某种方式超越了化学感觉抑制，将雄性苍蝇吸引到其他雄性苍蝇身上。”
研究人员发现，改变雄性大脑视觉反馈神经元中的GABARAP/GABAA受体信号会影响果蝇的社交抑制。当GABARAP在视觉系统中被破坏时，雄性意想不到地表现出对其他雄性的求爱行为。
研究人员发现，控制果蝇视觉神经元的基因与人类大脑中的基因相似。人类大脑中GABA信号的减少与自闭症和精神分裂症等疾病的社会退缩特征有关。
该研究的主要作者Yuta Mabuchi说:“我们的研究结果为研究这些蛋白质如何调节哺乳动物大脑中的社会行为以及它们对人类精神疾病的潜在影响提供了一条有希望的途径。”
因为苍蝇的大脑比人类的大脑要小得多——只有15万个神经元——所以研究人员有可能识别出改变苍蝇行为的视觉神经元，并将其追踪到调节苍蝇社会行为的中央回路。
为了找到这个基因，研究人员进行了全基因组RNA筛选，敲除果蝇大脑中的每个基因，看看它会对其社会行为产生什么影响。GABARAP基因之所以引人注目，是因为它对男性的社会交往有着惊人的影响——尽管Mabuchi花了两年的艰苦工作才确定GABARAP需要哪些神经元来调节男性的行为。
Mabuchi随后使用双光子显微镜追踪受该基因影响的神经元，并识别出整个回路。总的来说，Yapici说，Mabuchi花了将近六年的“优雅实验”来揭示整个机制。
Yapici说:“我们的实验室在基因和回路的层面上研究行为是如何在大脑中产生和调节的。”“我们主要研究苍蝇的先天行为，以调查动物是如何天生具有执行某些未学习的行为的能力的，我们试图了解神经回路和遗传机制是如何调节这些行为的。”
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