Může Drosophila cítit libost?

Obr. 1. Obrázek ukazuje hierarchii způsobů, jakými lze u organizmu dosáhnout posílení reakce na pozitivní/negativní podnět od základní úrovně, kdy upřednostňování konkrétní reakce na pozitivní/negativní podnět provádí samotná buňka, přes úroveň, kdy upřednostnění chování po předchozí zkušenosti je výsledkem vlastností neuronální sítě, až po dvě doplňkové úrovně systému odměny (reward system) - s úrovní směřující k aktivizaci dílčích mozkových systémů a s vyšší úrovní směřující k celkovému ztišení organizmu po naplnění potřeb (k meta-satietě). Šipky označují směr „učení“ od reward hladiny zpět na všechny nižší úrovně. „Učení“ pravděpodobně neprobíhá přímo v doplňkových systémech, ale doplňkové systémy ovlivňují učení neuronální sítě. Hypoteticky se v dané části sítě mohou vyskytovat tyto úrovně mechanismů posilující zpracování stimulů a dosažení odpovídající reakce na tento stimul paralelně.  Organizmus může reagovat na pozitivní/negativní podněty na různých úrovních, a současně může používat pouze jednu úroveň nebo všechny úrovně současně.

Výsledky současného neurobiologického výzkumu u hmyzu vedou k předpokladu, že v hmyzím mozku funguje "systém odměny" (reward system) na podobných principech jako je tomu u savců či lidí. Hlavním modelem pro studium tohoto fenoménu u hmyzu je mozek octomilky Drosophila melanogasters s hlavním asociativním centrem označovaným jako houbovitá tělíska (mushroom bodies). Je známo, že drozofila může rozlišovat mezi pozitivními a negativními vnějšími podněty (pozitivní jsou ty, které jsou výhodné pro přežití, negativní naopak přežití ohrožují), tyto podněty umí spojovat s ostatními, neutrálními podněty prostředí (např. s vůní) a následně podstoupit asociativní učení s vytvořením paměti. Otázkou je, nakolik je toto rozlišování podnětů podobné práci libostních mozkových systémů (systémů odměny) savců - zda drozofila je schopna na základní úrovni rozlišovat libost a nelibost. Libostní systémy vyšších živočichů mají složku "wanting" (touhu získat libý podnět) a "liking" (vlastní libost po získání tohoto podnětu). Neurochemické systémy, které zprostředkovávají „wanting“ složku odměny v mozku drozofily, jsou dobře zdokumentovány, nicméně systémy, které zprostředkovávají složku "liking" u savců, včetně těch, které zahrnují endogenní opioidní a endokanabinoidní systémy, pravděpodobně v mozku hmyzu chybí. Naznačujeme, že tuto roli v bazální podobě by mohly hrát některé jiné neuropeptidové systémy. V našem review také navrhujeme schéma hypotetické hierarchie ve zpracování podnětů a posílení konkrétní reakce na konkrétní stimuly (tzn. její opakování při příštím setkání s podnětem), a zdůrazňujeme, že všechny tyto evoluční úrovně mohou u živočicha probíhat současně (Obr. 1).

Dvořáček J. and Kodrík D. (2021) Drosophila reward system - A summary of current knowledge. Neurosci. Biobehav. Rev. 123: 301-319. DOI: 10.1016/j.neubiorev.2020.12.032