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線蟲的性神經元

兩性因為生殖分工,形態、生理、行為上都有差異。行為上的差異不僅表現在求偶與交配,還有學習能力。因為為了達成生殖目的,獲得最大生殖利益,兩性的學習目標並不一樣。
 
 
 
兩性因為生殖分工,形態、生理、行為上都有差異。行為上的差異不僅表現在求偶與交配,還有學習能力。因為為了達成生殖目的,獲得最大生殖利益,兩性的學習目標並不一樣。

線蟲有兩種,一種是雌雄同體,毋需尋找生殖伙伴;一種是雄性,必須求偶。結果,雄性有許多與生殖相關的行為,雌雄同體的個體沒有展現過。而且雄性獨有的性行為是神經發育過程的產物,雄性配備了特有的感覺、運動神經元,以及神經聯繫,不然就無法成功交配。

最近一個英美科學家團隊在雄性線蟲頭部發現了一對中介神經元,是「性制約」的必要神經元。這個發現令研究人員非常驚訝,因為關於線蟲的解剖、神經聯繫,以及細胞系譜,學界早已摸清楚了。例如雌雄同體線蟲的成年身體由959個細胞構成;雄性則有1,031個細胞。雄性神經系統的神經元數量較多,聯繫也比較複雜。

這一對新發現的神經元,研究人員叫做「雄性特有的神祕細胞」(MCM)。一方面強調學者過去沒有發現它們的事實;另一方面則強調它們的起源出人意表。原來這對神經元是由成熟的神經膠細胞分化而來,並不是神經元幹細胞。此外,這對神經元形成的神經聯繫,功能主要與「性制約」有關。所謂制約,就是學習;性制約,指與求偶有關的學習。

話說雄性線蟲尋找配偶,透過兩個機制,一是偵測雌性費洛蒙;一經由尾部的直接接觸。此外,線蟲有學習能力,如記得與食物有關的氣味,或受鹽的吸引。但是線蟲也會逃避飢餓時經驗過的氣味,以及鹽。換句話說,飢餓記憶會讓線蟲產生逃避行動。

不過,要是飢餓經驗包括了鹽以及異性,雄性就不會產生對於鹽的惡感。學者認為,這表示「色」的記憶比「食」的記憶還要刻骨銘心。這也難怪,因為生活的目的是創造宇宙繼起的生命,即生殖。

研究人員還發現,發育過程中,雄性線蟲的這兩個神經元要是遭到破壞,性反應不變,但是性制約反應便減弱了。

參考資料
  1. Sammut, M., et al. (2015) Glia-derived neurons are required for sex-specific learning in C. elegans. Nature, 526(7573), 385-390.
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