节律性觅食行为的神经机制
近日，中国科学院生物物理研究所李岩课题组在《Current Biology》在线发表了题为「Central Clock Drives Foraging Rhythm through Modulating Food Odor Attraction in Drosophila」的研究论文。
动物的许多行为表现出昼夜节律特征，其中觅食行为的节律性尤为明显。正如谚语「早起的鸟儿有虫吃」所描述，大多数日行性动物在清晨开始觅食。值得注意的是，即使是在实验室稳定的温度和光照条件下长期饲养的动物仍保持了这种节律性觅食行为。然而长期以来，神经系统如何控制这样的节律性行为并不清楚。
嗅觉对于动物的觅食行为至关重要。从嗅觉系统入手，研究人员发现果蝇中一簇抑制性嗅觉投射神经元 mlPN3 对食物气味呈现出节律性反应。行为学实验表明，这簇 mlPN3 神经元抑制觅食行为，其活动性高低决定了觅食行为的强弱。进一步研究显示 mlPN3 神经元的自发神经活动具有节律性，即清晨活动性低而中午活动性高；而这样的差异是由果蝇节律神经元 Morning cells 在清晨通过 PDF 神经肽激活多巴胺能神经元 PAM-β'2，进而抑制 mlPN3 神经元所产生的。
该研究以嗅觉系统为切入点，发现了一簇对觅食行为持续压制的抑制性嗅觉投射神经元，而节律系统通过多巴胺信号在清晨解除了其对觅食行为的抑制，实现了觅食行为的节律调控。该研究所揭示的这样一条去抑制神经环路，解析了动物节律性觅食 ——「适时而食」背后的神经调控机制