초파리 교배로 뇌 진화의 비밀 밝히다

소요 시간: 2 분
에 의해 Jamie Olivos
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과일 파리가 역동적인 뇌 진화 패턴과 상호작용하다.

Seoul과학자들은 과일 파리의 두뇌 구조가 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하고 성장하는지를 배웠습니다. 그들은 과일 파리가 다양한 교미 신호에 반응하기 위해 뇌의 여러 부분을 사용한다는 것을 발견했습니다. 이 연구는 뇌의 연결이 어떻게 발달하고 다양한 종이 왜 독특한 행동을 보이는지를 이해하는 데 도움을 줍니다.

과일 파리인 드로소필라 종에서는 짝짓기를 위해 다양한 신호가 사용됩니다. D. 시뮬란스는 시각적 신호를 사용하고, D. 야쿠바는 어두운 환경에서 페로몬에 의존합니다. 이처럼 비슷한 뇌 구조를 가진 밀접한 관련 종들이 어떻게 다른 신호에 반응할 수 있는지가 의문을 불러일으킵니다. 그 해결책은 뇌가 기존의 회로에 새로운 감각 입력을 통합할 수 있는 능력에 있습니다. 과학자들은 P1 신경세포와 같은 중요한 신경세포가 새로운 감각 신호를 처리하면서도 여전히 구애 행동을 유발할 수 있음을 발견했습니다.

연구의 주요 결과는 다음과 같습니다:

  • 과일 파리의 앞다리에 있는 감각 뉴런은 새로운 감각 정보를 융통성 있게 통합할 수 있습니다.
  • 고등 뇌의 P1 뉴런은 종 간에 보존되어 있지만 서로 다른 페로몬에 반응합니다.
  • 과일 파리의 뇌는 새로운 교미 신호에 적응하기 위해 새로운 신경 경로를 필요로 하지 않습니다.

이 연구 결과는 진화 과정에서 완전히 새로운 구조가 필요하지 않음을 보여줍니다. 대신에, 기존의 부분인 P1 뉴런이 새로운 신호를 받아들이며 조정합니다. 이러한 변화 능력은 서로 다른 종들이 독특한 번식 방법을 발전시키는데 도움을 주며, 이는 진화가 효과적으로 작동하는 방식을 시사합니다.

이 연구는 다른 동물들, 심지어 인간에 대해서도 더 많은 것을 배울 수 있도록 도와줄 것입니다. 만약 다른 종들도 유사한 시스템을 가지고 있다면, 뇌가 어떻게 적응하는지를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 뇌가 다양한 정보를 처리하는 방식을 배우면 뇌 연결이 엉켰을 때 발생할 수 있는 뇌 질환을 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 시간을 거슬러 이러한 뇌 시스템이 어떻게 변해 왔는지를 살펴보면, 과학자들은 불치병을 유발하지 않고 변화하고 발전할 수 있는 부분을 발견할 수 있을 것입니다.

초파리로 밝히는 뇌와 사회적 행동의 비밀

이 연구는 초파리와 같은 생물체를 활용하여 시간이 지남에 따라 행동이 어떻게 변화하는지를 연구할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 이는 뇌가 사회적 행동과 어떤 관계를 맺고 작동하는지를 이해하는 데 도움이 되며, 궁극적으로 인간의 뇌가 어떻게 진화하고 적응해 왔는지에 관한 연구에 기여할 수 있습니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-08028-1

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Rory T. Coleman, Ianessa Morantte, Gabriel T. Koreman, Megan L. Cheng, Yun Ding, Vanessa Ruta. A modular circuit coordinates the diversification of courtship strategies. Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-08028-1
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