セロトニンがバッタの嗅覚をどのように変化させるかを研究(Studying how serotonin alters locust’s sense of smell)

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2024-08-06 ワシントン大学セントルイス校

セロトニンがバッタの嗅覚をどのように変化させるかを研究(Studying how serotonin alters locust’s sense of smell)
WashU researchers studied how serotonin alters a locust’s sense of smell. (Photo: Raman lab)

ワシントン大学セントルイス校の研究者たちは、バッタの嗅覚と行動の関係を詳しく研究し、特に神経調節物質セロトニンがバッタを孤独な状態から群れを作る状態に変化させる役割を調査しました。研究では、セロトニンがバッタの嗅覚回路にどのように影響を与え、異なる行動を引き起こすかを明らかにしました。セロトニンの増加は神経応答の振幅を変えるが、応答のタイミングは変わらないことが分かり、これにより食物関連の匂いに対する行動応答が増加し、非食物の匂いは無視されました。研究は、孤立したバッタが同様の神経調節にどのように反応するかを今後探る予定です。この知見は、バッタの群れ行動を制御する手がかりとなるだけでなく、危険な環境での匂い検出技術の開発にも寄与する可能性があります。

<関連情報>

匂い誘発神経反応のセロトニン作動性増幅が柔軟な行動結果にマップされる Serotonergic amplification of odor-evoked neural responses maps onto flexible behavioral outcomes

Yelyzaveta Bessonova,Baranidharan Raman
eLife  Published:Jul 30, 2024
DOI:https://doi.org/10.7554/eLife.91890.3

Abstract

Behavioral responses to many odorants are not fixed but are flexible, varying based on organismal needs. How such variations arise and the role of various neuromodulators in achieving flexible neural-to-behavioral mapping is not fully understood. In this study, we examined how serotonin modulates the neural and behavioral responses to odorants in locusts (Schistocerca americana). Our results indicated that serotonin can increase or decrease appetitive behavior in an odor-specific manner. On the other hand, in the antennal lobe, serotonergic modulation enhanced odor-evoked response strength but left the temporal features or the combinatorial response profiles unperturbed. This result suggests that serotonin allows for sensitive and robust recognition of odorants. Nevertheless, the uniform neural response amplification appeared to be at odds with the observed stimulus-specific behavioral modulation. We show that a simple linear model with neural ensembles segregated based on behavioral relevance is sufficient to explain the serotonin-mediated flexible mapping between neural and behavioral responses.

生物化学工学
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