The C. elegans Male Exercises Directional Control during Mating through Cholinergic Regulation of Sex-Shared Command Interneurons
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Mating behaviors in simple invertebrate model organisms represent tractable paradigms for understanding the neural bases of sex-specific behaviors, decision-making and sensorimotor integration. However, there are few examples where such neural circuits have been defined at high resolution or interrogated. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: Here we exploit the simplicity of the nematode Caenorhabditis elegans to define the neural circuits underlying the male's decision to initiate mating in response to contact with a mate. Mate contact is sensed by male-specific sensilla of the tail, the rays, which subsequently induce and guide a contact-based search of the hermaphrodite's surface for the vulva (the vulva search). Atypically, search locomotion has a backward directional bias so its implementation requires overcoming an intrinsic bias for forward movement, set by activity of the sex-shared locomotory system. Using optogenetics, cell-specific ablation- and mutant behavioral analyses, we show that the male makes this shift by manipulating the activity of command cells within this sex-shared locomotory system. The rays control the command interneurons through the male-specific, decision-making interneuron PVY and its auxiliary cell PVX. Unlike many sex-shared pathways, PVY/PVX regulate the command cells via cholinergic, rather than glutamatergic transmission, a feature that likely contributes to response specificity and coordinates directional movement with other cholinergic-dependent motor behaviors of the mating sequence. PVY/PVX preferentially activate the backward, and not forward, command cells because of a bias in synaptic inputs and the distribution of key cholinergic receptors (encoded by the genes acr-18, acr-16 and unc-29) in favor of the backward command cells. CONCLUSION/SIGNIFICANCE: Our interrogation of male neural circuits reveals that a sex-specific response to the opposite sex is conferred by a male-specific pathway that renders subordinate, sex-shared motor programs responsive to mate cues. Circuit modifications of these types may make prominent contributions to natural variations in behavior that ultimately bring about speciation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».