本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点。
“他爱抚着每一个瓶子,就像那是他拥有的第一个,说这不是爱,但也不坏。”
- 安妮·迪弗兰科
被拒绝的感觉糟透了。 它真的会痛。但更糟糕的是,它对我们的大脑有直接的负面影响,产生戒断症状,就像我们突然戒掉严重的毒瘾一样。难怪我们会想要求助于药物来让自己感觉好一些。但我们并不是唯一在孤独时借酒消愁的物种——正如《科学》杂志上的一项新研究揭示的那样,被拒绝的果蝇也会这样做。科学家们发现,这些性挫败的果蝇不仅会选择比它们快乐交配的同类消耗更多的酒精,而且性和酒精消耗会激活它们大脑中相同的神经通路。
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黑腹果蝇雄性确实知道如何赢得女士的芳心。当与潜在的配偶放在同一个容器中时,雄性果蝇会通过振动一只翅膀为她演奏一首温柔的情歌,爱抚她的后部,并用它的喙轻轻地蹭她的最私密部位,以说服她,他是一个非常棒的情人。但即使是最浪漫的果蝇也无法说服已经交配的雌性果蝇放弃交配,因此科学家们能够利用雌性坚定的决心来观察拒绝如何影响果蝇的饮酒行为。
“酒精是世界上使用最广泛和滥用最严重的药物之一,”主要作者加利特·绍哈特-奥菲尔解释说。“果蝇黑腹果蝇是研究社会环境如何调节行为的理想模型生物。” 先前的研究发现,黑腹果蝇表现出复杂的类似成瘾的行为。因此,在加州大学旧金山分校乌尔里克·海伯莱因实验室的受控环境中,研究人员将雄性果蝇与三种类型的雌性果蝇配对:1) 未交配的雌性,她们愿意并且乐于交配;2) 已交配的雌性,她们积极拒绝雄性;3) 去头雌性,她们没有积极拒绝雄性,但,嗯,也不是真正愿意的伴侣。在果蝇感到满足或沮丧后,研究人员向它们提供了普通食物和掺有乙醇的食物,并测量了它们更喜欢哪种类型,以查看性和饮酒之间是否存在任何联系。
被拒绝的果蝇比它们满足的同类喝得明显更多,但与失能雌性配对的果蝇也是如此,这表明驱动雄性果蝇增加乙醇消耗的不是拒绝的社会方面,而是性剥夺(请参见结尾的视频!)。这种酗酒行为与雄性果蝇是否交配过直接相关,因为即使在经历了多天的睾丸胀痛后,如果允许他与一位愿意的雌性共度时光,他也不再喜欢掺有酒精的食物。
然而,科学家们真正想了解的是为什么。是什么驱使沮丧的果蝇走向酒瓶?因此,为了研究这种现象的潜在机制,科学家们检查了果蝇的大脑。大量的科学文献已将一种特定的神经递质,神经肽 F (NPF),与果蝇中与乙醇相关的行为联系起来,因此这是一个合乎逻辑的起点。我们大脑中一种非常相似的神经递质,称为神经肽 Y (NPY),与酒精中毒有关。
研究小组发现,性挫败感导致 NPF 表达立即减少,而性行为则增加了表达。此外,当他们使用遗传学方法人为地降低满足的果蝇中的 NPF 水平时,它们喝得和它们不太满足的朋友一样多。同样,当研究人员人为地提高 NPF 水平时,果蝇保持清醒。这是 NPF 水平首次将性活动与饮酒联系起来。显然,NPF 水平控制了果蝇的饮酒欲望,因此研究小组进一步探索了 NPF 在果蝇大脑中的工作方式。
许多动物,包括我们自己,都拥有一个神经奖励系统,该系统可以加强良好行为。通过这个系统,我们将快乐或积极的感觉归因于我们为物种生存所做的必要事情,包括性行为、饮食和社交互动。药物会利用这个系统,刺激快乐,从而导致成瘾。先前的研究表明,果蝇发现醉酒是奖励,因此研究人员假设 NPF 可能在奖励系统中发挥作用。
偏好测试表明,在没有性行为或乙醇的情况下人为地提高 NPF 水平对果蝇来说是奖励,这证实了科学家的假设。不断激活 NPF 会消除果蝇认为乙醇是奖励的倾向,这一发现进一步支持了这一假设。
“NPF 是奖励的货币,”绍哈特-奥菲尔解释说。高 NPF 水平表示果蝇大脑中的良好行为,从而加强了导致该状态的任何活动。这是一个真正新颖的发现,因为虽然 NPF 和哺乳动物版本 NPY 与酒精消耗有关,但没有动物模型将 NPF/NPY 放在奖励系统中。
了解 NPF 在寻求奖励行为中的作用可能有助于为成瘾者提供更好的治疗。“在哺乳动物(包括人类)中,NPY 可能具有与 NPF 相似的作用,”绍哈特-奥菲尔说。“如果是这样,人们可能会认为,在适当的大脑区域激活 NPY 系统可能会逆转创伤和压力经历的有害影响,而这些经历通常会导致药物滥用。” 目前,NPY 和影响其受体功能的药物正在焦虑症、PTSD、情绪障碍和肥胖症的临床试验中。这项研究表明,也许应该将它们也作为酒精中毒以及其他基于奖励的成瘾的治疗方法进行测试。
研究:绍哈特-奥菲尔,G, KR Kaun & R Azanchi (2012). 性剥夺增加了果蝇的乙醇摄入量。科学 335: 1351-1355。
这段由三个视频组成的序列显示了一只雄性果蝇求爱并成功地与一只雌性果蝇交配,另一只雄性果蝇被一只雌性果蝇拒绝,以及一只雄性果蝇选择饮用掺有酒精的溶液而不是非酒精溶液。视频 © Science/AAAS
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果蝇 来自维基共享资源,由 Thomas Wydra 发布,在 Photoshop 中编辑。
免疫化学图像转载自 Shohat-Ophir, G, KR Kaun & R Azanchi. 科学 335: 1351-1355 (2012)。