Stimulus duration encoding occurs early in the moth olfactory pathway

bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory), Journal Year: 2022, Volume and Issue: unknown

Published: July 22, 2022

Pheromones convey rich ethological information and guide insects’ search behavior. Insects navigating in turbulent environments are tasked with the challenge of coding temporal structure an odor plume, obliging recognition onset offset whiffs odor. The mechanisms that shape remain elusive. We designed a device to deliver sharp pheromone pulses simultaneously measured response dynamics from pheromone-tuned olfactory receptor neurons (ORNs) male moths Drosophila . show concentration-invariant stimulus duration encoding is implemented moth ORNs by spike frequency adaptation at two time scales. A linear-nonlinear model fully captures underlying neural computations offers insight into their biophysical mechanisms. use cis -vaccenyl acetate (cVA) only for very short distance communication not faced need encode statistics cVA plume. Their cVA-sensitive indeed unable odor-off events. Expression receptors indicates stimulus-offset independent. In ORNs, breaks down ( < 200 ms) whiffs. This physiological constraint matches behavioral latency switching upwind surge crosswind cast flight upon losing contact pheromone.

Language: Английский

昆虫の嗅覚受容機構を直接探る電気生理学手法：単一感覚子記録法

Hikaku seiri seikagaku(Comparative Physiology and Biochemistry), Journal Year: 2022, Volume and Issue: 39(3), P. 150 - 159

Published: Dec. 7, 2022

昆虫は,特に発達した嗅覚神経系を備えており,匂い情報を利用して種内でコミュニケーションを取り,天敵から身を守るだけでなく,匂い情報から環境状況をも適切に判断することができる。近年,昆虫の嗅覚受容関連遺伝子について解析が急速に進む中,非モデル生物でも嗅覚受容関連遺伝子の報告が盛んに行われている。このような遺伝子の機能解析には嗅感覚細胞からの電気生理学的記録が欠かせない。しかしながら,昆虫嗅覚神経系からの電気生理学実験を展開する研究室が世界的にも少なくなってきている。 本稿では,昆虫が備え持つ嗅感覚細胞から匂い物質に対する応答を直接的に記録でき,匂い情報の符号化様式を解析できる「単一感覚子記録法」について,筆者が発展させてきた実験方法を紹介する。