Étel a dalhoz: a c-Fos és a ZENK kifejeződése a zebra pinty dalmagjaiban az ételtől való tanulás során

Hovatartozás

  • 1 Memória Neurobiológiai Tanszék, PK Anokhin Normál Élettani Intézet, Orosz Orvostudományi Akadémia, Moszkva, Oroszország. [email protected]
  • PMID: 21695176
  • PMCID: PMC3112232
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0021157
Ingyenes PMC cikk

Szerzői

Hovatartozás

  • 1 Memória Neurobiológiai Tanszék, PK Anokhin Normál Élettani Intézet, Orosz Orvostudományi Akadémia, Moszkva, Oroszország. [email protected]

Absztrakt

Háttér: Speciális neurális utakra, a dalrendszerre van szükség a megtanult madárhangok megszerzéséhez, előállításához és érzékeléséhez. Azoknak a madaraknak, akik nem tanulják meg megszólaltatni a hangjukat, hiányoznak a telencephalikus dalrendszer-alkatrészek. Nem ismert, hogy a dalrendszer előagyi régiói kizárólag dalokhoz vannak-e kifejlesztve, vagy feldolgoznak-e a dalhoz nem kapcsolódó információkat, amelyek tükrözhetik „evolúciós történetüket”.

c-fos

Módszertan/főbb megállapítások: Ennek a kérdésnek a megválaszolásához két, azonnali korai gén (IEG), a c-Fos és a ZENK indukcióját figyeltük meg a dalrendszer különböző régióiban, zebra pintyekben (Taeniopygia guttata), válaszul egy averzív ételtanulási paradigmára; ez magában foglalja egy élelmiszer összekapcsolását egy káros ingerrel, amely hatással van az oropharyngealis-nyelőcső üregére és nyelvére, ami később elkerüli az adott élelmiszerelemet. A motoros válasz csőr- és fejmozgást eredményez, de nem hangosítást. Az IEG-ket széles körben alkalmazták a dalmotoros termelés és a hallásfeldolgozás neuromolekuláris összefüggéseinek feltérképezésére. Mint arról korábban beszámoltunk, két palliális vokális motoros régió, a HVC és az RA idegsejtjei ének után kifejezték az IEG-ket. Meglepő módon a c-Fos-okat ekvivalens módon indukálták az ételtől való megtanulás után is ének nélkül. A c-Fos pozitív idegsejtek sűrűsége szignifikánsan magasabb volt, mint a madaraké a kontroll körülmények között. Ez nem történt két másik, a vokális plaszticitás szempontjából fontos palliális dalmagban, az LMAN és a X terület, bár az éneklés IEG-ket váltott ki ezekben a szerkezetekben, amint arról korábban beszámoltunk.

Következtetések/jelentőség: Eredményeink összhangban vannak azzal a lehetőséggel, hogy a dalmagok egy része részt vehet a nem vokális tanulásban, és a két feladatban részt vevő idegsejt populációk részleges átfedést mutatnak. Ezek a megállapítások hangsúlyozzák azt a korábban elterjedt elképzelést, hogy a dalt irányító speciális előagyi pre-motoros magok az etetéssel kapcsolatos magatartásformákban részt vevő áramkörökből fejlődtek ki.

Összeférhetetlenségi nyilatkozat

Versenyző érdekek: A szerzők kijelentették, hogy nincsenek versengő érdekek.

Ábrák

1. ábra: sematikus félig 3D nézet

1. ábra: A dalmadár agy sematikus 3D-s nézete, amely az agy régióit ábrázolja.

2. ábra: A ZENK és a c-Fos kifejezése…

2. ábra A ZENK és a c-Fos expressziója HVC, X terület és LMAN között étkezés után…

3. ábra Az IEG expresszió fluoreszcens immunfestése ...

3. ábra: IEG expresszió fluoreszcens immunfestése HVC-ben és RA-ban ételtől való megtanulás után ...

4. ábra Az IEG expresszió számszerűsítése…

4. ábra Az IEG expresszió kvantifikálása HVC-ben ( ÁSZ ) és RA ( B, D, F…

5. ábra A… mennyiségének kapcsolata

5. ábra Az ének mennyisége és a HVC-t expresszáló HVC neuronok száma közötti kapcsolat

6. ábra: IEG expresszió fluoreszcens immunfestése ...

6. ábra: IEG-expresszió fluoreszcens immunfestése az X területen az étkezéstől való megtanulás után (…

7. ábra Az IEG expresszió számszerűsítése…

7. ábra Az IEG expresszió kvantifikálása NCM-ben különböző kísérleti körülmények között.

8. ábra: C-Fos és ZENK expresszió…

8. ábra: C-Fos és ZENK expresszió NCM idegsejtekben az élelmiszer-elhárító csoportban és…

9. ábra Az IEG vizualizálása és számszerűsítése…

9. ábra Az IEG expressziójának vizualizálása és mennyiségi meghatározása IMM-ben különböző kísérleti körülmények között.

10. ábra Az IEG expresszió számszerűsítése…

10. ábra Az IEG expresszió számszerűsítése MSt-ben különböző kísérleti körülmények között.

11. ábra Az IEG expresszió számszerűsítése…

11. ábra Az IEG expresszió számszerűsítése Ndc-ben különböző kísérleti körülmények között.