“千里之行始于足下”是一句流行的谚语，用来描述开始一项任务所需要的最初推力。然而，一旦开始了，我们该如何坚持工作，而不让它像新年决心一样落空呢?我们如何保持动力?

 

这不仅仅是哲学上的思考，对神经科学爱好者来说也是令人信服的科学项目。事实上，科学家们一直在寻找控制动机的根源——神经元和分子。

 

这里有一个来自慷慨果蝇的研究故事，它找出了果蝇无情飞行追求背后的机制。

 

哈桑教授的研究小组在最近的一项研究中发现，苍蝇长时间飞行的能力是由大脑特定神经元中的钙离子激增驱动的，正是这些神经元产生“快乐”化学信使多巴胺。这种神经元活动的前沿是一种被称为IP3受体(IP3R)的钙通道蛋白，它协调这些多巴胺能神经元中的钙喷涌。有趣的是， 杏耀平台经营之道 ，他们发现，除了调节长途飞行之外，这组神经元和分子还能刺激饥饿的苍蝇积极寻找食物。该研究小组假设，如果有一个单一的神经元框架来调节这两种关键行为，就可以帮助果蝇在寻找食物时穿越更长的距离。

 

“飞行是苍蝇的固有行为。尽管操纵飞行行为的神经元回路是硬连接的，杏耀代理开号我们在这里表明它仍然需要细胞钙的微调——特别是由IP3R调动的钙。这种调节确保了果蝇的内部代谢状态和对外部信号的反应是平衡的，”Gaiti解释道，他的实验室已经研究果蝇IP3R很多年了。

 

IP3R位于细胞的工业通道——内质网内。它通过打开钙通道将细胞外信息转化为细胞内反应。这些钙峰值将神经元从沉默状态转向活跃状态，进而驱动行为。

 

在果蝇中，IP3R调控的最显著行为是维持飞行。这为探索维持飞行背后的生物学提供了一个很好的机会——一种可能需要动机的运动行为。因此，研究人员决定追踪需要IP3R功能才能飞行的细胞，并找出它们是如何做到这一点的。

 

为了寻找这些答案，Anamika(研究生和主要作者)设计了一个功能脆弱的IP3受体(IP3RDN)，它可以覆盖正常复制(IP3R)的活性。当这种蛋白质被引入果蝇的神经元时，这种基因变异的蛋白质显著地抑制了钙离子的反应。在行为层面，当IP3RDN仅在果蝇大脑的少数神经元中表达时，果蝇在飞行方面面临巨大的劣势;它们的飞行时间骤降到只有没有ip3rdn的野生同类的三分之一。

 

这些神经元的神经元特征是什么?

 

通过利用果蝇的一系列基因工具，Anamika发现两对产生多巴胺的神经元控制着这种持续的飞行——这只是果蝇大脑中25000多个神经元中的4个!

 

在解决了“在哪里”的问题后，团队继续组合“如何”的问题。为此，Anamika使用了利用蛋白质传感器来反映神经元活动的成像技术。她注意到，由于IP3R在钙信号传递中起核心作用，它也控制着神经递质的释放——这是神经元激活和通信的标志。

 

但故事中有一个很好的转折点。

 

“在我们发现一组通过IP3受体调节飞行的神经元期间，一项研究表明，饥饿的苍蝇觅食行为也需要这些神经元。但这些神经元中的IP3R也控制觅食行为吗?”Anamika问道。

 

为了找到答案，她选取了在飞行调节多巴胺能神经元中表达IP3RDN的果蝇，并将它们饥饿几小时。然后，她让他们进入一个房间，里面有一滴他们最喜欢的食物，并仔细观察他们。但是这些饥饿的果蝇没有表现出寻找食物的热情，这证实了IP3R也在控制寻找食物的行为。

 

那么，钙通道是如何影响觅食行为的呢?

 

“IP3R的功能就像变阻器——在多巴胺神经元中增加或减少钙离子。这取决于将环境中的食物线索和苍蝇的内部代谢状态结合起来，”盖蒂解释道。

 

因此，一个依赖于蛋白质IP3R和多巴胺释放的单个神经元回路，杏耀拿代理可以驱动果蝇进行长途飞行，并促使它们觅食。这在效率上真是神来之笔——就像一石二鸟，你不觉得吗?