在自然環(huán)境中航行時，醋蠅總是暴露在氣味混合物中。這些混合物通常由具有吸引力和排斥性的氣味組成，例如被有毒細(xì)菌污染的食物來源。接近或避免的決定對動物的存活和繁殖極為重要。但到目前為止，人們對于大腦中如何同時處理混合物中具有相反值的不同氣味知之甚少。在之前的研究中，由馬克斯普朗克化學(xué)生態(tài)研究所的Silke Sachse和Markus Knaden領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已經(jīng)證明，對有吸引力的氣味有反應(yīng)的嗅覺通道不同于被驅(qū)避氣味激活的嗅覺通道。此外，

“在這項(xiàng)研究中，我們的目的是研究具有相反效價(jià)的氣味混合物，即有吸引力和排斥性的氣味混合物是如何處理和感知的，”該研究的第一作者艾哈邁德·穆罕默德解釋道，并補(bǔ)充說：在果蠅中可用的復(fù)雜遺傳學(xué)的優(yōu)勢，我們闡明了神經(jīng)機(jī)制，使動物能夠評估這種相互矛盾的情況，以便做出適當(dāng)?shù)臎Q定。“

科學(xué)家將果蠅Drosophila melanogaster暴露于人造氣味混合物中，每種混合物都含有一定的吸引力和排斥性氣味。通過使用功能成像技術(shù)分析這些相反的氣味混合物的大腦活動，他們能夠證明氣味混合物中的驅(qū)蟲成分特異性地抑制引誘劑的氣味通道。Silke Sachse解釋說：“這種抑制作用與對氣味源的吸引力降低有關(guān)。”還可以鑒定潛在的神經(jīng)元機(jī)制和所涉及的特定神經(jīng)元。

“我們的數(shù)據(jù)顯示了蒼蠅大腦嗅覺中心的一種特定的，抑制性的串?dāng)_。使用進(jìn)一步的遺傳工具，我們能夠證明嗅覺中心的腎小球，球形功能單元，對有吸引力的氣味有反應(yīng)，通過特定的方式聯(lián)系起來。抑制神經(jīng)元對驅(qū)蟲特異性腎小球，“艾哈邁德穆罕默德從結(jié)果中描述。

然而，并非所有氣味混合物都顯示出相同的抑制作用。geosmin是一個例外，它是有毒細(xì)菌或霉菌的典型氣味。Geosmin僅通過一種受體類型在飛行腦中被識別，因此僅激活高度特異性的腎小球。“可以想象，這種土黃素腎小球與其他腎小球沒有強(qiáng)烈的相互作用，因此不能對它們產(chǎn)生影響，”該研究的另一位作者M(jìn)arkus Knaden推測說。類似的專門途徑僅用于檢測性信息素，二氧化碳和iridomyrmecin，后者是感染醋蠅的寄生蜂特有的氣味。

科學(xué)家們認(rèn)為，這種蠅腦的神經(jīng)元機(jī)制也可能發(fā)生在其他嗅覺系統(tǒng)中，例如哺乳動物的嗅球，因此也可能發(fā)生在人類身上。這種機(jī)制不僅可以幫助保護(hù)蒼蠅，而且可以幫助我們識別和避免例如污染的食物，這些食物會散發(fā)出令人愉快的氣味和惡臭。在未來，研究人員希望研究這種神經(jīng)元機(jī)制是否被其他因素所改變，例如生理狀態(tài)，例如饑餓[KG / AO]。