Dopaminergní neurony v houbovém tělese mozku drozofily jako vhodný model pro studium neuronální identity

Obr.: Dopaminergní neurony v mozku Drosophila (Vogt et al., 2014). A, B - Vizualizace dvou hlavních skupin dopaminergních buněk zasahujících do houbového tělesa (skupiny PAM a PPL1), přerušovaná čára – vymezení houbového tělesa, měřítko - 50 μm, C - schéma základní obousměrné modulace odměny / hodnota trestu různými skupinami dopaminergních neuronů v houbovém tělese a vytváření apetitivních/averzivních vzpomínek v asociativním učení. CA - kalich houbového tělesa, PN - projekční neurony, PAM - protocerebrální přední mediální skupina, PPL1 - protocerebrální zadní laterální shluk 1.

Podle Daleova principu, jednoho ze základních principů klasické neurovědy, je identita neuronu dána konkrétním neurotransmiterem, který se v něm uvolňuje. Mozek však může tomuto principu odporovat a lépe se tak přizpůsobovat dané situaci, bez ohledu na konkrétní neurotransmiterovou specializaci neuronů. Vyvstává tedy potřeba přehodnocení tohoto principu – k tomu může dobře sloužit studium dopaminergního systému, protože dopaminergní systém se jeví jako relativně flexibilní v důsledku neuronální aktivity nebo změn prostředí. Paralela mezi mozkovým systémem odměny savců a hmyzu je obecně přijímána, v naší studii se proto zabýváme hypotézou, podle které může reward systém hmyzu mít podobně rozsáhlou transmiterovou plasticitu (schopnost změnit neurotransmiter), jaká je popsána u reward oblastí savců. Z tohoto hlediska kriticky hodnotíme dostupné informace o systému odměny u obratlovců a bezobratlých, přičemž zdůrazňujeme neurotrasmiterovou plasticitu dopaminergních neuronů, tedy výrazné nerespektování Daleova principu. Pružná změna neurotransmiterů (neurotransmiterový switching) tedy výrazně narušuje statickou představu organizace neuronové sítě a naznačuje větší možnosti dynamické reakce na konkrétní životní situace.

Dvořáček J., Bednářová A., Krishnan N. and Kodrík D. (2022) Dopaminergic mushroom body neurons in Drosophila: flexibility of neuron identity in a model organism. Neurosci. Biobehav. Rev. 135: 104570.  DOI: 10.1016/j.neubiorev.2022.104570