在包括人类在内的所有动物中,嗅觉——五种感官中最古老的——在许多生存和繁殖所必需的行为中起着主导作用。自古以来就知道动物对气味有反应。
然而,研究人员刚刚开始阐明负责气味诱导行为的神经通路和机制。。第一步是通过显示神经通路的存在来连接无脊椎动物和线虫的嗅觉和运动中枢,脊椎动物和鳗——一种原产于大西洋的原始鳗鱼状鱼类——的大脑中枢。
在发表在《公共科学图书馆生物学》上的一项新研究中,魁北克蒙特利尔大学和安大略温莎大学的科学家们表明,将神经递质GABA释放到嗅球中的抑制回路强烈调节了七鳃鳗对气味的行为反应。对这些调节机制的研究使研究人员能够发现一条连接大脑嗅觉和运动中心的新路径。
这项发现表明气味扫描通过两种不同的大脑途径激活了运动中心,”主要作者Gheylen Daghfous说,他是UdeM神经科学实验室的研究员,也是魁北克大学蒙特利尔分校的教授。这项工作为脊椎动物嗅觉系统的进化提供了新的线索。"
他补充道:“众所周知,动物被气味吸引,不管是跟踪猎物的狗还是被血液吸引的鲨鱼。另一方面,我们才开始理解大脑是如何利用气味来产生行为的。我们的研究揭示了一种新的大脑高速公路,专用于向控制运动的区域传递气味信息。"
这项研究由大湖区渔业委员会( GLFC )资助,加拿大卫生研究所( CIHR )和加拿大自然科学研究理事会( NSERC )参与,是Dubuc和温莎的Barbara Zielinski长期合作的结果。
Dubuc说:“我们的目的是识别将嗅觉和七鳃鳗的运动联系起来的神经回路。”七鳃鳗是一种寄生鱼类,附着在其他鱼类身上并吮吸它们的血液,留下一个巨大的伤口。“几十年前,七鳃鳗入侵了五大湖,并大量捕杀鱼类,产生了巨大的商业影响。GLFC正在寻找控制七鳃鳗种群的新方法,利用嗅觉刺激吸引它们就是这样一种途径。"