Fruchtfliegen gestoppt: Rotes Licht bremst Minipiloten

BerlinWissenschaftler haben Fruchtfliegen erschaffen, die mit rotem Licht pausiert werden können. Ihre Forschung am Max-Planck-Institut für Neurowissenschaften in Florida hilft uns zu verstehen, wie das Gehirn komplexe Handlungen steuert. Durch das Studium der gemeinen Fruchtfliegen, bekannt als Drosophila melanogaster, haben sie wichtige neuronale Pfade entdeckt, die für das Anhalten der Bewegung verantwortlich sind, mit einem Fokus auf die beiden Hauptprozesse „Walk-OFF“ und „Brake“.

Wichtige Erkenntnisse sind:

• Rotes Licht aktiviert spezielle Neuronen, die dazu führen, dass Fliegen anhalten.
• Die Foxglove- und Bluebell-Neuronen nutzen den "Walk-OFF"-Mechanismus, um die Vorwärtsbewegung zu stoppen.
• Das "Brake"-Neuron verwendet einen innovativen "Brake"-Mechanismus, der den Widerstand der Beingelenke erhöht.
• Die Anhaltemechanismen sind kontextabhängig und werden unterschiedlich während des Fressens oder bei der Pflege eingesetzt.

Diese Studie ist bedeutend nicht nur für die Untersuchung von Fliegen, sondern auch für das generelle Verständnis, wie Gehirne funktionieren. Sie untersucht, wie das Gehirn Signale aus der Umwelt mit Bewegungen verknüpft. Der "Walk-OFF"-Mechanismus beinhaltet das Stoppen der Neuronen, die das Gehen steuern, beeinflusst durch Faktoren wie Nahrung. Die Entdeckung des „Bremse“-Mechanismus ermöglicht ein tieferes Verständnis. Er stoppt aktiv Bewegungen, indem er die Gelenke versteift, was für Aufgaben, die Präzision erfordern, wie etwa die Körperpflege, wichtig ist.

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Diese Forschung könnte die Bereiche Robotik und künstliche Intelligenz voranbringen, indem sie Maschinen hilft, ihre Umgebung besser zu verstehen und darauf zu reagieren. Zukünftige Studien könnten untersuchen, wie diese Hemmprozesse mit anderen Gehirnfunktionen interagieren, um ein tieferes Verständnis dafür zu gewinnen, wie Tiere komplexe Handlungen ausführen.

Forscher verschiedener Einrichtungen haben zusammengearbeitet, um zu zeigen, wie Neuronen und verschiedene Körperreaktionen dabei helfen, Handlungen zu stoppen. Ihre Erkenntnisse könnten uns dabei helfen, ähnliche Prozesse bei anderen Spezies zu verstehen und unser Wissen darüber, wie das Gehirn funktioniert, zu erweitern. Dies ist ein wichtiger erster Schritt, um zu begreifen, wie das Gehirn sich auf entscheidende Überlebensaufgaben konzentriert.