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振奋人心!福建团队重大发现,国际顶级学术期刊《Science》(注:《科学》杂志)发表研究成果。

近日,福建农林大学苏松坤研究员团队牵头联合法国图卢兹第三大学Martin Giurfa教授团队、澳大利亚国立大学张少吾教授在国际顶级学术期刊《Science》发表题为“蜜蜂脑部瞬时激活的多巴胺信号调控食物欲望”的最新研究成果。

该研究首次发现并证实蜜蜂脑部多巴胺调控食物欲望(Food Wanting),揭示了蜜蜂(昆虫)拥有与哺乳动物类似的由多巴胺调控的食物欲望系统。该研究具有重大的科学意义和潜在的应用价值。

据了解,福建农林大学为该研究成果的第一署名单位。福建农林大学苏松坤研究员为通讯作者,其指导的相继开展该研究工作的4位硕士研究生黄景南、张曌楠、封王江和赵元洪为共同第一作者,法国图卢兹第三大学Martin Giurfa教授为共同通讯作者。

这样的研究发现意味着什么?该研究最重要的科学意义在于,它能为高等动物乃至人类基本生理需求“食物欲望”的比较进化研究提供创新性的重要科学证据,也为人类多巴胺相关的生理心理和学习记忆障碍等健康问题的研究提供新的生物模型。苏松坤表示这个研究对蜂业的实用价值在于它能为蜜蜂采集性状相关的分子基础研究和优良蜂种培育提供新的思路。

蜜蜂是研究脑部多巴胺与食物欲望关系的理想生物

蜜蜂是全球性的重要经济动物,也是研究社会行为和健康的模式生物,食物对于蜜蜂个体和群体的生存繁衍至关重要。

蜜蜂工蜂为满足个体和群体对食物的需求而出巢采集食物,蜜蜂采集食物回巢后,通过“舞蹈语言”告诉同伴食物源的方向和距离信息,招募同巢蜜蜂出巢采集,从而提高采集效率,满足蜂群的食物需求。蜜蜂采食后“舞蹈语言”及其形成机制的研究是探索蜜蜂社会行为的重要窗口和前沿领域。

在哺乳动物中,欲望的产生受中脑边缘多巴胺神经通路调控。尽管无脊椎动物表现出复杂的食物搜寻行为,但是否存在与哺乳动物类似的驱动食物搜寻的欲望系统仍未知。

蜜蜂具有密集的采集活动、发达的社会组织和传递良好食物源方向和距离信息的“舞蹈语言”,因此是研究脑部多巴胺神经通路和食物欲望关系的理想生物。

经过长达十余年的研究和探索该研究团队凝练出两个科学问题:1、采集蜂前往优质食物源的途中是否受欲望系统(Wanting system)驱动?2、采集蜂在摆尾舞过程中是否通过回忆起优质食物源进而激活欲望系统?

为了回答这两个问题,该团队研究人员监测采集蜂的采集和跳舞行为同时,检测和干扰采集蜂在采集和信息交流循环关键阶段的脑部生物胺信号。

首次发现并证实蜜蜂脑部多巴胺调控食物欲望

苏松坤团队做了第一个研究,他们根据蜜蜂为满足蜂群和个体的食物需求而进行大量的出巢采食活动,来探究蜜蜂采集后跳舞过程不同阶段其脑部生物胺类神经递质浓度的变化。

该团队监测蜜蜂定点采食后,回巢跳舞不同阶段的行为表现发现,采集蜂在跳舞的起始阶段和离巢前往良好食物源阶段其脑部的多巴胺水平显著升高。

他们的第二个研究,是看看蜜蜂多巴胺信号药理学阻断(抑制)对食物采集行为的影响。该研究团队利用多巴胺受体拮抗剂(fluphenazine)对多巴胺信号进行药理学阻断,结果发现蜜蜂采集食物的频率显著降低,每次往返采集的总时间显著延长,每次往返采集的飞行时间不变,而在巢内停留时间显著增加。“这表明蜜蜂的食物采集活动受到多巴胺拮抗剂抑制,食物采集欲望下降,表现变‘懒’了。”这种利用拮抗剂干扰蜜蜂多巴胺信号传递的实验结果,进一步证明:蜜蜂食物欲望受脑部多巴胺信号调控。

另外,多巴胺调控的食物欲望系统,是如何影响蜜蜂个体食欲反应、食欲相关的学习记忆行为?他们进行了第三个研究,在研究中团队成员发现:蜜蜂个体的食物剥夺(饥饿)会导致蜜蜂脑部多巴胺水平显著升高;人为提高采集蜂多巴胺水平能够增强个体对蔗糖溶液的食欲反应;人为提高采集蜂多巴胺水平能够增强它们与食欲相关的气味学习能力;人为提高采集蜂多巴胺水平能够提高个体与食欲相关的气味记忆能力。

上述研究,为蜜蜂脑部存在由个体饥饿和跳舞场景中回忆良好食物源的快乐值所触发的多巴胺神经通路为基础的欲望系统(Wanting system)提供了科学证据。

这是首次发现并证实蜜蜂脑部多巴胺调控食物欲望,揭示了蜜蜂(或昆虫)拥有与哺乳动物类似的由积极愉悦刺激产生欲望的神经机制。苏松坤表示这表明蜜蜂(昆虫)拥有与哺乳动物类似的由多巴胺调控的食物欲望系统。

据介绍,该研究得到了国家自然科学基金(No. 31772684、31340061)、国家现代农业产业技术体系(蜜蜂)项目(No. CARS-44、CARS-45)的资助。

苏松坤团队2008年入选国家现代农业产业技术体系(蜜蜂)项目岗位科学家,持续稳定的资助让团队科研人员既能从蜂产业生产的实际需要(蜜蜂采集花蜜花粉,培育采集力强的优良蜂种)出发,又能心无旁骛地潜心研究蜜蜂采集这一重要性状形成的分子基础,为培育优良蜂种提供科学依据。


来源:新闻110
编辑:叶虹 责编:林真贞

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重大发现!福建团队首次证实……

2022-05-02 14:00   福视悦动  

振奋人心!福建团队重大发现,国际顶级学术期刊《Science》(注:《科学》杂志)发表研究成果。

近日,福建农林大学苏松坤研究员团队牵头联合法国图卢兹第三大学Martin Giurfa教授团队、澳大利亚国立大学张少吾教授在国际顶级学术期刊《Science》发表题为“蜜蜂脑部瞬时激活的多巴胺信号调控食物欲望”的最新研究成果。

该研究首次发现并证实蜜蜂脑部多巴胺调控食物欲望(Food Wanting),揭示了蜜蜂(昆虫)拥有与哺乳动物类似的由多巴胺调控的食物欲望系统。该研究具有重大的科学意义和潜在的应用价值。

据了解,福建农林大学为该研究成果的第一署名单位。福建农林大学苏松坤研究员为通讯作者,其指导的相继开展该研究工作的4位硕士研究生黄景南、张曌楠、封王江和赵元洪为共同第一作者,法国图卢兹第三大学Martin Giurfa教授为共同通讯作者。

这样的研究发现意味着什么?该研究最重要的科学意义在于,它能为高等动物乃至人类基本生理需求“食物欲望”的比较进化研究提供创新性的重要科学证据,也为人类多巴胺相关的生理心理和学习记忆障碍等健康问题的研究提供新的生物模型。苏松坤表示这个研究对蜂业的实用价值在于它能为蜜蜂采集性状相关的分子基础研究和优良蜂种培育提供新的思路。

蜜蜂是研究脑部多巴胺与食物欲望关系的理想生物

蜜蜂是全球性的重要经济动物,也是研究社会行为和健康的模式生物,食物对于蜜蜂个体和群体的生存繁衍至关重要。

蜜蜂工蜂为满足个体和群体对食物的需求而出巢采集食物,蜜蜂采集食物回巢后,通过“舞蹈语言”告诉同伴食物源的方向和距离信息,招募同巢蜜蜂出巢采集,从而提高采集效率,满足蜂群的食物需求。蜜蜂采食后“舞蹈语言”及其形成机制的研究是探索蜜蜂社会行为的重要窗口和前沿领域。

在哺乳动物中,欲望的产生受中脑边缘多巴胺神经通路调控。尽管无脊椎动物表现出复杂的食物搜寻行为,但是否存在与哺乳动物类似的驱动食物搜寻的欲望系统仍未知。

蜜蜂具有密集的采集活动、发达的社会组织和传递良好食物源方向和距离信息的“舞蹈语言”,因此是研究脑部多巴胺神经通路和食物欲望关系的理想生物。

经过长达十余年的研究和探索该研究团队凝练出两个科学问题:1、采集蜂前往优质食物源的途中是否受欲望系统(Wanting system)驱动?2、采集蜂在摆尾舞过程中是否通过回忆起优质食物源进而激活欲望系统?

为了回答这两个问题,该团队研究人员监测采集蜂的采集和跳舞行为同时,检测和干扰采集蜂在采集和信息交流循环关键阶段的脑部生物胺信号。

首次发现并证实蜜蜂脑部多巴胺调控食物欲望

苏松坤团队做了第一个研究,他们根据蜜蜂为满足蜂群和个体的食物需求而进行大量的出巢采食活动,来探究蜜蜂采集后跳舞过程不同阶段其脑部生物胺类神经递质浓度的变化。

该团队监测蜜蜂定点采食后,回巢跳舞不同阶段的行为表现发现,采集蜂在跳舞的起始阶段和离巢前往良好食物源阶段其脑部的多巴胺水平显著升高。

他们的第二个研究,是看看蜜蜂多巴胺信号药理学阻断(抑制)对食物采集行为的影响。该研究团队利用多巴胺受体拮抗剂(fluphenazine)对多巴胺信号进行药理学阻断,结果发现蜜蜂采集食物的频率显著降低,每次往返采集的总时间显著延长,每次往返采集的飞行时间不变,而在巢内停留时间显著增加。“这表明蜜蜂的食物采集活动受到多巴胺拮抗剂抑制,食物采集欲望下降,表现变‘懒’了。”这种利用拮抗剂干扰蜜蜂多巴胺信号传递的实验结果,进一步证明:蜜蜂食物欲望受脑部多巴胺信号调控。

另外,多巴胺调控的食物欲望系统,是如何影响蜜蜂个体食欲反应、食欲相关的学习记忆行为?他们进行了第三个研究,在研究中团队成员发现:蜜蜂个体的食物剥夺(饥饿)会导致蜜蜂脑部多巴胺水平显著升高;人为提高采集蜂多巴胺水平能够增强个体对蔗糖溶液的食欲反应;人为提高采集蜂多巴胺水平能够增强它们与食欲相关的气味学习能力;人为提高采集蜂多巴胺水平能够提高个体与食欲相关的气味记忆能力。

上述研究,为蜜蜂脑部存在由个体饥饿和跳舞场景中回忆良好食物源的快乐值所触发的多巴胺神经通路为基础的欲望系统(Wanting system)提供了科学证据。

这是首次发现并证实蜜蜂脑部多巴胺调控食物欲望,揭示了蜜蜂(或昆虫)拥有与哺乳动物类似的由积极愉悦刺激产生欲望的神经机制。苏松坤表示这表明蜜蜂(昆虫)拥有与哺乳动物类似的由多巴胺调控的食物欲望系统。

据介绍,该研究得到了国家自然科学基金(No. 31772684、31340061)、国家现代农业产业技术体系(蜜蜂)项目(No. CARS-44、CARS-45)的资助。

苏松坤团队2008年入选国家现代农业产业技术体系(蜜蜂)项目岗位科学家,持续稳定的资助让团队科研人员既能从蜂产业生产的实际需要(蜜蜂采集花蜜花粉,培育采集力强的优良蜂种)出发,又能心无旁骛地潜心研究蜜蜂采集这一重要性状形成的分子基础,为培育优良蜂种提供科学依据。


来源:新闻110
编辑:叶虹 责编:林真贞