蜜蜂大脑中的昼夜调节

昼夜节律钟调节所有生物的行为。维尔茨堡大学的科学家们现在已经仔细研究了蜜蜂的时钟解剖结构和分子过程。蜜蜂如何在恰当的时间成功地参观盛开的鲜花?即使当它们用作参考点的太阳改变了它在天空中的位置时，蜜蜂如何找到返回蜂巢的方式?他们如何将这些信息传达给其他蜜蜂?哪些分子过程控制这种行为以及它们在哪些解剖结构中发生?

时间生物学是一门研究从原生动物到人类的所有生物体的生物钟的学科。Charlotte Helfrich-Förster教授是维尔茨堡大学该学科的专家。她拥有神经生物学和遗传学的主席，并专注于昆虫的昼夜节律进行研究。现在，她和她的团队已经在蜜蜂中发现了这些过程的新细节。科学家们在“开放生物学”杂志上发表了他们的发现。

“在我们目前的研究中，我们专注于蜜蜂中枢神经系统中特定肽的浓度，”Charlotte Helfrich-Förster解释说。该肽被称为“色素分散因子”或PDF。众所周知，它在昆虫的生物钟中发挥了核心作用一段时间。以前的测量结果还显示，特殊的神经细胞，即所谓的时钟神经元，会产生PDF。

来自雷根斯堡和耶路撒冷大学的研究人员Helfrich-Förster现在更仔细地检查了这些神经细胞。他们的目标是详细分析生物钟的神经元过程和解剖结构。为此，科学家们使用蜜蜂中枢神经系统的高分辨率图像，并连续测量当天的PDF浓度和随后的分析。此外，研究人员向蜜蜂施用人工PDF肽并研究其后果。

Charlotte Helfrich-Förster总结了这些实验的核心研究结果如下：“我们的分析显示，PDF神经元前往大脑区域，这对于学习，记忆和朝向太阳是必不可少的.PDF蛋白质的浓度受到相当大的波动白天早晨绝对低温。当蜜蜂被给予人工PDF时，他们典型的行为模式被推迟了一段时间。“

对于科学家来说，这就是PDF时钟神经元形成昆虫时钟网络中不同起搏细胞之间解剖桥梁的线索。此外，他们将昼夜信息从生物钟转移到控制复杂行为的大脑区域，例如朝向太阳的方向，时间记忆和全天组织工作。