Pesquisadores descobrem que moscas machos ignoram perigos durante acasalamento

A pesquisa demonstrou que a busca por uma recompensa desejada – uma fêmea – faz com que os machos ignorem ameaças como a predação

28.08.2024 | 12:01 (UTC -3)
Revista Cultivar
<i>Drosophila immigrans</i> - Foto:&nbsp;Katja Schulz
Drosophila immigrans - Foto: Katja Schulz

Um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de Birmingham revelou que moscas-das-frutas (Drosophila spp.) machos tornam-se alheias a perigos físicos enquanto estão engajadas na corte e no acasalamento. A pesquisa demonstrou que a busca por uma recompensa desejada – no caso, uma fêmea – faz com que os machos ignorem ameaças como a predação ("Mating proximity blinds threat perception").

Os cientistas identificaram, pela primeira vez, as redes neurais no cérebro das moscas que direcionam esse processo decisório, revelando que o neurotransmissor dopamina desempenha um papel central. Carolina Rezaval, principal autora da pesquisa, afirmou que o estudo dos caminhos neurais ativados no cérebro das moscas permite uma melhor compreensão desses processos.

“À medida que a mosca persegue sua corte e se aproxima do acasalamento, podemos ver claramente que, quando uma ameaça é introduzida, ela simplesmente não a percebe”, explica.

No experimento, os pesquisadores utilizaram microscopia de dois fótons para observar quais neurônios no cérebro da mosca eram ativados durante a corte. Para simular a presença de um predador, a equipe introduziu uma ameaça artificial usando luz e sombra.

De acordo com Laurie Cazale-Debat, outra pesquisadora do grupo, durante os estágios iniciais da corte, a presença de uma ameaça ativa certos neurônios visuais no cérebro da mosca, que interferem com os neurônios governados pela serotonina. Isso leva as moscas a abandonarem a corte e escaparem da ameaça. No entanto, à medida que a corte avança, o aumento da dopamina bloqueia vias sensoriais chaves, reduzindo a capacidade da mosca de responder à ameaça e focando sua atenção no acasalamento.

Rezaval destacou que a dopamina é essencial nesse processo decisório, especialmente quando o objetivo está próximo de ser alcançado.

“Você pode observar esse tipo de motivação o tempo todo entre os humanos. Imagine que você está escalando uma montanha e está perto do cume. Se o clima mudar e as condições se tornarem perigosas, você pode ignorar essa ameaça porque está muito próximo de seu objetivo”, comentou Lisa Scheunemann, uma das colaboradoras do estudo.

Essa descoberta oferece perspectivas para entender se esse mecanismo decisório também está presente em mamíferos, incluindo os seres humanos, e como a dopamina influencia comportamentos em situações em que o risco e a recompensa precisam ser equilibrados.

Resumo do material publicado

Artigo escrito a partir do trabalho científico recebeu o seguinte resumo:

O envolvimento romântico pode enviesar a percepção sensorial. Essa "cegueira amorosa" reflete um princípio comportamental comum entre organismos: favorecer a busca por uma recompensa cobiçada em vez de riscos potenciais. No caso do namoro animal, esses vieses sensoriais podem apoiar o sucesso reprodutivo, mas também podem expor os indivíduos a perigos, como predação. Como as redes neurais equilibram o trade-off entre risco e recompensa? Aqui, descobrimos um mecanismo de filtro governado por dopamina em Drosophila macho que reduz a percepção de ameaça conforme o namoro progride. Mostramos que durante os estágios iniciais do namoro, os neurônios visuais ativados por ameaça inibem os nós centrais do namoro por meio de neurônios serotoninérgicos específicos. Essa inibição serotoninérgica leva as moscas a abortar o namoro quando veem perigo iminente. No entanto, conforme as moscas avançam no processo de namoro, o sistema de filtro dopaminérgico reduz as respostas visuais à ameaça, mudando o equilíbrio da sobrevivência para o acasalamento. Ao registrar a atividade neural dos machos conforme eles se aproximam do acasalamento, demonstramos que o progresso no namoro é registrado como níveis de atividade dopaminérgica aumentando. Essa sinalização de dopamina inibe a via de detecção de ameaça visual por meio de receptores Dop2R, permitindo que moscas machos se concentrem no namoro quando estão perto da cópula. Assim, a sinalização de dopamina distorce a percepção sensorial com base na proximidade percebida do objetivo, a fim de priorizar entre comportamentos concorrentes.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1038/s41586-024-07890-3

O cortejo é interrompido por ameaças visuais predatórias em moscas machos por meio de neurônios LC16. <b>(A)</b> Esquema do ritual de namoro de <i>Drosophila</i>. <b>(B)</b> Esquema do paradigma de seleção de ação: Um macho ingênuo cortejando uma fêmea virgem imóvel por pelo menos 7 s é exposto a uma ameaça visual criada pela passagem repetida de um objeto que projeta uma sombra aérea a 0,3 Hz por 30 s. Em resposta à ameaça visual, os machos interrompem o namoro e exibem comportamentos defensivos (por exemplo, congelando e escapando). <b>(C)</b> Comportamentos de namoro e defensivos de machos Canton S (CS) selvagens de 5 a 7 dias de idade na ausência ou presença da ameaça visual (n = 59 para ambos). As moscas de controle e experimentais foram avaliadas 7 s após começarem o namoro (Fig. 1c painel superior). Os índices de namoro e defensivos foram calculados como o tempo que o macho gastou exibindo um determinado comportamento x 100 / duração da entrega da ameaça (30 s). <b>(D)</b> Painel superior: UAS-mCD8-GFP (verde) expresso sob o controle de LC16 Split-GAL4 no cérebro adulto; contracoloração do neuropilo com anti-nC82 (roxo). Barra de escala: 50 μm. Painel inferior: Esquema da morfologia dos neurônios colunares (LC) da lóbula LC16. Os somatas estão localizados perto da ponta ventral da lóbula do lobo óptico e projetam seus dendritos e axônios dentro do neuropilo da lóbula e dos glomérulos PVLP dentro do cérebro central. <b>(E)</b> Índice de cortejo de machos nos quais os neurônios LC16 foram silenciados com cadeia leve da toxina do tétano (TNT), bem como controles genéticos, na ausência (gráficos cinza, n=18-38) ou presença da ameaça (gráficos azuis, n=16-37). <b>(F)</b> Índice de cortejo após ativação artificial de neurônios LC16 sob luz de 660 nm usando CsChrimson na ausência da ameaça (luz nred DESLIGADA=15-16; luz nred LIGADA=20-27) e controles genéticos e de luz. <b>(G)</b> Esquema da configuração de imagem funcional de dois fótons com entrega de ameaça. O macho é amarrado a uma câmara de imagem que permite o acesso da objetiva ao cérebro, mas deixando os olhos funcionais. Uma pá motorizada e uma fonte de luz são instaladas abaixo da câmara de imagem, direcionando uma sombra móvel na frente da cabeça da mosca, mantendo os mesmos parâmetros usados durante o ensaio de ameaça comportamental (0,3 Hz por 30 s). <b>(H)</b> Traço de intensidade de fluorescência (ΔF/F0) ao longo do tempo de moscas machos expressando GCaMP6f em neurônios LC16 antes e depois de 30 s de exposição à ameaça sob o microscópio. Direita: Quantificação da média ΔF/F0 comparando as janelas de tempo de 30 s pré e pós (n=7). <b>(I)</b> Traço de intensidade de fluorescência (ΔF/F0) ao longo do tempo de moscas machos expressando GCaMP6f em neurônios LC16 pré e pós 30 s de exposição à luz sem ameaça sob o microscópio. Direita: Quantificação da média ΔF/F0 comparando as janelas de tempo de 30 s pré e pós (n=6)
O cortejo é interrompido por ameaças visuais predatórias em moscas machos por meio de neurônios LC16. (A) Esquema do ritual de namoro de Drosophila. (B) Esquema do paradigma de seleção de ação: Um macho ingênuo cortejando uma fêmea virgem imóvel por pelo menos 7 s é exposto a uma ameaça visual criada pela passagem repetida de um objeto que projeta uma sombra aérea a 0,3 Hz por 30 s. Em resposta à ameaça visual, os machos interrompem o namoro e exibem comportamentos defensivos (por exemplo, congelando e escapando). (C) Comportamentos de namoro e defensivos de machos Canton S (CS) selvagens de 5 a 7 dias de idade na ausência ou presença da ameaça visual (n = 59 para ambos). As moscas de controle e experimentais foram avaliadas 7 s após começarem o namoro (Fig. 1c painel superior). Os índices de namoro e defensivos foram calculados como o tempo que o macho gastou exibindo um determinado comportamento x 100 / duração da entrega da ameaça (30 s). (D) Painel superior: UAS-mCD8-GFP (verde) expresso sob o controle de LC16 Split-GAL4 no cérebro adulto; contracoloração do neuropilo com anti-nC82 (roxo). Barra de escala: 50 μm. Painel inferior: Esquema da morfologia dos neurônios colunares (LC) da lóbula LC16. Os somatas estão localizados perto da ponta ventral da lóbula do lobo óptico e projetam seus dendritos e axônios dentro do neuropilo da lóbula e dos glomérulos PVLP dentro do cérebro central. (E) Índice de cortejo de machos nos quais os neurônios LC16 foram silenciados com cadeia leve da toxina do tétano (TNT), bem como controles genéticos, na ausência (gráficos cinza, n=18-38) ou presença da ameaça (gráficos azuis, n=16-37). (F) Índice de cortejo após ativação artificial de neurônios LC16 sob luz de 660 nm usando CsChrimson na ausência da ameaça (luz nred DESLIGADA=15-16; luz nred LIGADA=20-27) e controles genéticos e de luz. (G) Esquema da configuração de imagem funcional de dois fótons com entrega de ameaça. O macho é amarrado a uma câmara de imagem que permite o acesso da objetiva ao cérebro, mas deixando os olhos funcionais. Uma pá motorizada e uma fonte de luz são instaladas abaixo da câmara de imagem, direcionando uma sombra móvel na frente da cabeça da mosca, mantendo os mesmos parâmetros usados durante o ensaio de ameaça comportamental (0,3 Hz por 30 s). (H) Traço de intensidade de fluorescência (ΔF/F0) ao longo do tempo de moscas machos expressando GCaMP6f em neurônios LC16 antes e depois de 30 s de exposição à ameaça sob o microscópio. Direita: Quantificação da média ΔF/F0 comparando as janelas de tempo de 30 s pré e pós (n=7). (I) Traço de intensidade de fluorescência (ΔF/F0) ao longo do tempo de moscas machos expressando GCaMP6f em neurônios LC16 pré e pós 30 s de exposição à luz sem ameaça sob o microscópio. Direita: Quantificação da média ΔF/F0 comparando as janelas de tempo de 30 s pré e pós (n=6)

Compartilhar

Newsletter Cultivar

Receba por e-mail as últimas notícias sobre agricultura

LS Tractor Fevereiro