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基本信息：

Title:Evolution of taste processing shifts dietary preference

發(fā)表時間：2025.11.26

Journal:Nature

影響因子：48.5

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研究背景

在進化的漫長旅途中，動物們的“餐桌”千差萬別。大熊貓放棄了肉食專攻竹子，貓科動物失去了對甜味的感知。我們常說“口味變了”，這在神經(jīng)生物學上究竟意味著什么？既往研究多聚焦于外周感受器（即“舌頭”上的受體）的基因突變。然而，僅僅改變接收端就能解釋復(fù)雜的覓食決策轉(zhuǎn)變嗎？為了解開這個謎題，來自瑞士洛桑大學的研究團隊將目光投向了三種親緣關(guān)系極近的果蠅：一種是只愛吃有毒諾麗果（Noni）的“專食性”塞舌爾果蠅（D. sechellia），另外兩種則是我們熟悉的、嗜甜的“廣食性”黑腹果蠅 。這項發(fā)表于最新一期 Nature 的研究，試圖揭示從“厭惡”到“偏愛”背后的神經(jīng)機制 。

核心發(fā)現(xiàn)

感官未變，運算重構(gòu)

研究團隊利用鈣成像和行為學分析，深入探究了這三種果蠅的味覺系統(tǒng)，得出了令人驚訝的結(jié)論：

1. “舌頭”并沒有“失靈”：雖然塞舌爾果蠅偏愛諾麗果且對糖不感興趣，但它們外周的甜味神經(jīng)元依然能正常感知糖分，甚至其苦味神經(jīng)元對諾麗果的反應(yīng)比其他果蠅更強烈 。這意味著，它們并不是因為“嘗不到”或者“受體突變”才改變了食譜。
2. 大腦重編程：真正的變化發(fā)生在大腦的皮層下區(qū)（SEZ）：味覺處理的一級中樞。在普通果蠅腦中，糖分信號能強力激活控制進食的運動神經(jīng)元；但在塞舌爾果蠅腦中，這種“糖-運動”連接被極大削弱了 。
3. 神經(jīng)回路的改變：更關(guān)鍵的是，塞舌爾果蠅的大腦學會了“逆向思維”。本來在普通果蠅中代表“苦味/厭惡”的諾麗果信號，在塞舌爾果蠅的中間神經(jīng)元和運動神經(jīng)元中引發(fā)了獨特的興奮模式，驅(qū)動了進食行為 。

研究總結(jié)

這項研究精妙地展示了進化的靈活性：物種食性的巨大轉(zhuǎn)變，并不一定依賴于外周感覺受體的大規(guī)模丟失或重組，而是可以通過重塑中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的感覺-運動轉(zhuǎn)換（Sensorimotor Transformation）來實現(xiàn) 。簡單來說，塞舌爾果蠅依然嘗得出“苦”和“甜”，但它的大腦進化出了一套新的算法，將原本的“警報”重寫為了“美味”的指令。這對我們理解神經(jīng)微環(huán)路如何適應(yīng)生態(tài)位變化提供了極具價值的視角。

核心圖片

Fig. 1 | Dsec shifts preference from sucrose to noni.

Fig. 2 | Taste peg and labellar sweet neuron characterization.

Fig. 3 | Bitter-sensing neuron numbers and physiology.

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分享人：天天

審核：PsyBrain 腦心前沿編輯部