来自曼彻斯特大学和伯明翰大学的研究人员确定了雌性果蝇交配后引发其重要行为变化的特定脑神经细胞。这项发现发表在《eLife》期刊上，揭示了动物如何整合感官信息以指导繁殖，研究人员称，这对理解大脑在繁殖中的作用具有普遍意义。
当雄性果蝇交配时，它们会向雌性传递一种名为性肽（SP）的分子。这种分子会引发两个关键变化：雌性会拒绝想要再次交配的追求者，并产下更多的卵。尽管科学家们多年来已知晓性肽的存在，但直到现在，雌性神经系统中对此作出反应的具体神经元还是个谜。
这些发现表明，大脑允许雌性根据其内部状态和环境条件微调其交配后的反应，从而帮助它们最大限度地提高繁殖成功的机会。
为什么解码这些神经元很重要
主要作者、伯明翰大学的Mohanakarthik Nallasivan博士说：“生殖行为是大脑天生就有的，而非后天习得。因此，如果我们能理解这一行为通路，或许就能对其施加影响。”
“知道雌性果蝇交配后哪些神经细胞驱动了关键行为变化，是这条路上的重要一步。比如，这有助于开发方法，限制携带疟疾的雌性按蚊交配，因为交配发生在吸血之前。”
研究负责人、曼彻斯特大学的Matthias Soller教授补充道：“果蝇是第一个基因组完全测序的生物。如今，2022年，它成为首个所有神经元被记录、突触连接被画出来的大脑。我们现在有资源去了解行为如何在大脑中编码，并且受决策过程的影响。”
"这项开创性工作有助于加深我们对大脑运作方式的理解，尤其是那些天生就‘固化’在我们神经回路中的行为。"
团队如何精确定位SPRINz
为了识别这些神经元，研究团队把一种性肽信息素贴在神经元的细胞膜外侧。这种信息素通常是交配后在昆虫血液里循环的。当这种挂在膜上的性肽和同一神经细胞里的受体一起被激活时，会触发交配后的行为。
为了理解大脑如何对性肽做出反应，科学家们探索了涉及性别决定的关键生殖基因的复杂遗传框架，这些基因决定了后代是雄性还是雌性。
科学家们利用遗传工具标记了少量受生殖基因控制的神经元，结果发现了两种不同的中间神经元——一种在大脑里，一种在腹部神经中枢——它们一起控制这些行为。这种方法让他们精确找到了那些感知性肽的神经元，并给它们起名叫性肽反应诱导神经元（SPRINz）。
进一步绘制神经回路发现，SPRINz接收来自处理感觉信息的神经元的信号，然后通过两条不同的路径发出指令。人工激活大脑里的SPRINz就能引发交配后的行为，就像在下达命令一样。这说明，这些对性肽有反应的神经元就像总部一样，整合各种感觉信息，协调雌性在交配后做出相应的行为。
更多信息： Mohanakarthik P Nallasivan等人，《Sex-peptide targets distinct higher order processing neurons in the brain to induce the female post-mating response》，发表在《eLife》（2026年）。DOI: 10.7554/elife.98283.3
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