光遗传学研究表明雄性苍蝇发现射精是令人愉快的

4月19日在当前生物学报道的研究人员表示，雄性果蝇发现性行为 - 更具体地说是射精 - 是一种本身有益的体验。该研究首次表明射精的有益性质在动物，苍蝇和哺乳动物中是保守的。研究人员说，这也增加了证据表明操纵苍蝇的性经验会影响他们对饮酒的兴趣。

“成功交配对雄性果蝇自然有益，并增加大脑中一种名为神经肽F的小肽水平，”以色列巴伊兰大学的Galit Shohat-Ophir说。“性剥夺的雄性果蝇增加了饮酒作为替代奖励的动力。”

Shohat-Ophir和该研究的主要作者Shir Zer-Krispil及其同事与HHMI Janelia Research USA合作，利用光遗传学工具得出了这些结论。这些工具使研究人员能够对果蝇进行基因工程改造，从而可以用光激活特定的神经元。在他们的研究中，他们使用苍蝇，其中表达神经肽corazonin(CRZ)的神经元可以通过暴露于红光而“接通”。早期的证据表明，飞行腹部的CRZ神经元会引发精子和精液的释放。通过以这种方式检查苍蝇，研究人员能够探索与射精相关的其他方面与射精相关的奖励。

“我们想知道交配过程的哪一部分对苍蝇有益，”Shohat-Ophir说。“男性在求爱时表现的行为?女性的信息素?交配的最后一步是精子和精液的释放?”

为了确定射精是否产生了立即令人愉快的反应，研究人员使用了一个场地，其中一侧发出红光以触发CRZ神经元的光遗传激活并追踪雄性果蝇选择花费时间的地方。这些实验表明苍蝇表现出对红光的强烈偏好，这意味着射精本身就是一种有益的体验。

接下来，他们训练苍蝇将红光和射精与特定的气味联系起来。然后他们测试了果蝇是否更喜欢提醒他们过去射精经历的气味。他们做到了。

在CRZ神经元反复激活几天后，果蝇雄性在其大脑中具有高水平的神经肽F，类似于实际与雌性伴侣交配的雄性。当那些男性在液体食物和加入酒精的液体食物之间做出选择时，他们更喜欢非酒精食物。相比之下，对照苍蝇和未暴露于红光的工程化雄性更喜欢酒精。

“大脑处理奖励的原则在所有动物中都非常保守;这是一种非常基本的日常机器，可以帮助动物生存，”Shohat-Ophir说。“滥用药物使用大脑中用于处理自然奖励的相同系统。这使我们能够使用简单的模型生物来研究药物成瘾的各个方面，包括自然和药物奖励之间的相互作用以及经验和机制之间的联系。这是发展吸毒成瘾风险的基础。“

研究人员表示，他们将继续探索有关射精或成功交配的信息如何到达大脑。他们还希望利用他们的发现进一步了解个体患上瘾的风险，并指出成瘾风险受分子和神经元机制的组合影响，这些机制会影响从最初的药物暴露到重复使用的可能性。

“我们的研究表明，动物的状态(即成功交配或被拒绝)会影响消费药物奖励的动机，”Shohat-Ophir说。“可以提出奖励状态的类比，其中高回报状态由完整的'水库'说明，低状态由空的'水库'说明。人们可以推测，成瘾的脆弱性与需要填补的“储备”的大小有关，或与对奖励水平变化的不同敏感性有关。