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斑马鱼与嗅觉研究
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晨间，读了美国科学院院报中Koide博士报道的关于斑马鱼嗅觉神经通路的研究论文「olfactory neural circuitry for attraction to amino acids revealed by transposon-mediated gene trap approach in zebrafish」（PNAS. 106(24): 9884-9889,2009），颇有感触。
人们知道，很多动物通过嗅觉提供的信息，完成寻觅食物，识别环境，诱发性行为及回避危险等生理活动。因此，对于很多动物来说，嗅觉是维持生命现象的基本条件，在生命活动中发挥着至关重要的作用。
自从1991年美国科学家Richard Axel和Linda B. Buck因发现嗅觉受体基因而获得了2004年诺贝尔医学奖以来，嗅觉受体、嗅觉神经通路等方面的研究取得显著进展。
例如，研究证明当鼻腔上皮中的嗅觉细胞的气味受体捕捉到气体分子后，激活特异性蛋白，并将把气味信号转换成动作电位，经嗅觉细胞的神经纤维传达给前脑部位的嗅觉初级处理中枢-嗅球，继而以特定的气味化学分子结构被展示在嗅球上的同时，与嗅神经纤维细胞受体连接，提供大脑完成对气味信号的整理和识别作用，形成嗅觉中枢对气味的感觉。嗅觉系统具有高度专业化特征，每个气味受体细胞仅对相关分子作出反应，识别特定物质。尽管人类约有350个气味受体基因，鼠类约有1300个，而鱼类也存在有200余种。但嗅觉系统采用受体组合的方式对气味分子进行编码，使之能够辨别和记忆远远超过受体基因数目的多种不同气味分子。但是，对于嗅觉引起的行为反应及神经调节过程仍然不清楚。
日本理化学研究所脑科学研究中心的Koide博士等人，以斑马鱼（Danio rerio）嗜好的氨基酸为诱饵，通过不同行为反应探讨嗅觉神经活性，寻找并确认嗅觉支配行为的神经通路。
Koide博士等人在研究中利用转位因子方法、以转录激活蛋白Gal4的基因标记特定嗅觉细胞，制备转基因斑马鱼，使特定嗅觉细胞可视化、详细分析了嗅觉细胞与嗅球间的神经传导通路及功能，探讨嗅觉与行为过程。此外，使用具有特定嗅觉细胞标志的抗体，探讨嗅觉细胞类型与绿色荧光蛋白GFP提示神经线路之间的关系，确认嗅球内GFP表达的嗅觉细胞神经纤维投射。结果发现，阻断嗅球外侧部神经传递的斑马鱼失去了对氨基酸嗜好的本能，而阻断其他神经通路没有显示这种生理活性，证明嗅球外侧部的神经通路支配斑马鱼对氨基酸嗅觉的行为活动。他们的研究结果为嗅觉诱发嗜好情绪的生理机制提供了有益的理论依据，并对嗅觉神经传导，嗅觉感觉调控及嗜好行动机制的理解都做出有价值的说明。
由于嗅觉参与和支配很多动物的本能行为，因此嗅觉也影响着我们的情感，甚至对以往的记忆。对于嗅觉神经通路的研究不仅有益于帮助我们理解探讨情感的内涵，也有益于探讨我们梦寐以求的精神与物质的关系。
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