血清素分子的球棍模型
近日，哥伦比亚大学的研究人员在研究果蝇时发现，血清素能够触发身体的惊跳反射。也就是说，当果蝇周围环境突然改变时，血清素将有助于暂时阻止果蝇飞行。相关论文于11月27日发表在《当代生物学》杂志，这为惊跳反射的生物学研究提供了广阔的视角。
惊跳反射是一种普遍存在的神秘现象。“想象一下，当你和家人坐在客厅里，突然间灯灭了，或者地面开始晃动，你们的反应肯定是一样的：停下来，一动不动，然后转移到安全的地方。”哥伦比亚大学大脑行为研究所的首席研究员、论文通讯作者Richard Mann博士说，“通过这项研究，我们发现在果蝇的神经系统中，血清素的快速释放会导致最初的身体僵硬。因为血清素也存在于人体内，所以这些发现也为我们研究人类受惊吓时的反应提供了线索。”
在大脑中，血清素与情绪和情感调节密切相关。此前对果蝇和脊椎动物的研究表明，它还会影响动物的运动速度。为了更全面地了解血清素对运动的影响，研究人员首先使用FlyWalker分析了果蝇的步数，然后控制了果蝇腹神经索(VNC)中血清素和多巴胺的水平。初步结果显示，激活VNC中产生血清素的神经元会降低果蝇的速度，而抑制这些神经元则会加快果蝇的速度。另外，血清素水平还会在多种情况下（如低温，饥饿或倒立行走时）影响昆虫的运动速度。“当果蝇受到惊吓的时候，我们见证了血清素的最大作用。”该论文的第一作者Clare Howard博士说。
在进一步的研究中，研究小组设计了停电和地震两种情景来引起果蝇的惊跳反射，并在实验中控制了果蝇产生血清素的能力。“我们发现，在这些情况下，当果蝇受到惊吓时，血清素就会起到紧急刹车的作用。”Mann博士说，“我们认为这种暂停作用很重要，它可以让果蝇的神经系统收集有关这种突然变化的信息，并作出应对决策。” Howard博士补充道。
有趣的是，尽管两种情况下果蝇的反应都是立即暂停，但它们随后的运动速度却有显著差异。“受到停电惊吓后，果蝇步态缓慢而谨慎，但地震让果蝇在最初的停顿之后运动得更快了。” Howard博士说。
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编译：花花
审稿：三水
责编：雷鑫宇
期刊来源： 《当代生物学》
期刊编号： 0960-9822
原文链接：
https://phys.org/news/2019-11-startled-flies-serotonin.html
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