Brain Development in Drosophila Melanogaster pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Technau, Gerhard Martin 编

出品人:

页数:174

译者:

出版时间:2008-3

价格:$ 303.97

装帧:

isbn号码:9780387782607

丛书系列:

图书标签:

果蝇
神经发育
大脑发育
神经系统
发育生物学
遗传学
神经科学
模式生物
脑科学
行为神经学

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具体描述

The central nervous system (CNS) represents the organ with the highest structural and functional complexity. Accordingly, uncovering the mechanisms leading to cell diversity, patterning and connectivity in the CNS is one of the major challenges in developmental biology. The developing CNS of the fruitfly Drosophila melanogaster is an ideal model system to study these processes. Several principle questions regarding neurogenesis (like stem cell formation, cell fate specification, axonal pathfinding) have been addressed in Drosophila by focusing on the relatively simply structured truncal parts of the nervous system. This book provides an overview of some major facets of recent research on Drosophila brain development.

昆虫行为生态学前沿：基于线虫模型的新视角本书简介：本书深入探讨了在环境因素、遗传背景以及社会互动等复杂因素共同作用下，模式生物秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）复杂行为模式的形成、调控机制及其演化意义。不同于以往专注于特定神经通路或分子机制的研究范式，本书采取跨学科的整合方法，将发育生物学、行为神经科学、生态学和系统生物学的前沿理论融为一炉，旨在勾勒出一幅理解昆虫乃至更广泛无脊椎动物行为适应性的宏大图景。第一部分：线虫行为的生态学基础与表型可塑性本部分首先追溯了C. elegans在自然生境中，例如腐殖质层或微生物群落中，所面临的关键生态挑战。我们详细分析了温度梯度、化学信号梯度（如细菌代谢产物和信息素）如何作为环境输入，驱动线虫产生适应性的觅食、避险和交配行为。重点章节论述了“感知环境的复杂性”——即线虫如何整合来自不同感官通道（化学感受、触觉、热感）的信息，以形成统一的行为决策。我们引入了“行为表型可塑性指数”（BPI）的概念，用于量化线虫在不同代际间对环境压力表现出的行为反应的稳定性与易变性。研究表明，环境压力不仅影响即刻的行为反应，还会通过表观遗传修饰（如组蛋白乙酰化和DNA甲基化——尽管线虫中DNA甲基化系统有所特化，我们关注其等效的表观遗传调控机制）将压力记忆传递至后代，从而影响其生存和繁殖策略。第二部分：神经环路解析与行为决策的计算模型核心部分聚焦于解析驱动这些复杂行为的神经回路。我们不再将神经元视为孤立的开关，而是将其置于功能性网络中进行考察。本书详细描绘了与趋化性（Chemotaxis）和应激反应（Stressor Response）相关的关键神经元集群——例如ASE、AWC等化学感受神经元与其下游的VA/VB运动神经元的精确接驳图谱。特别地，本书创新性地引入了“非线性动力学模型”来描述神经元群体如何从连续的输入信号（如气味浓度）跃迁到离散的行为输出（如前进或转弯）。我们运用先进的钙成像技术（如使用 GCaMP 报告基因系统）捕捉大规模神经元群体的动态活动，并结合计算神经科学方法（如格兰杰因果关系分析和动态贝叶斯网络），尝试构建可预测线虫在特定刺激下行为轨迹的计算框架。一个关键发现是关于“决策冗余性”的探讨：在某些关键生存决策点（如是否逃离有毒环境），存在多个并行的、功能上略有重叠的神经通路同时参与决策，这可能提高了行为的鲁棒性（Robustness）。第三部分：分子机制、遗传调控与行为的演化基础本部分将视野从即时反应机制提升至分子和遗传基础层面。我们深入分析了调控行为的关键信号通路，特别是与神经可塑性直接相关的受体激酶（如GPCRs）和离子通道的结构与功能。本书着重讨论了特定基因突变（如与嗅觉识别或神经递质释放相关的基因）如何系统性地破坏行为的整合性，而非仅仅影响单一的肌肉收缩。遗传调控部分，我们关注了miRNA和长链非编码RNA（lncRNA）在调节神经元成熟和突触连接强度中的作用。通过对不同地理种群（如夏威夷种群与欧洲种群）的基因组测序数据进行比较分析，我们试图识别那些在自然选择压力下快速演化的基因位点（Selective Sweeps），这些位点可能编码了特定环境适应性行为的差异。我们提出了一个关于“行为保守性与创新性”的演化模型，解释了为什么某些基本的趋性行为在高度保守的物种间得以保留，而某些复杂的交配或社交线索识别行为却表现出快速的趋异演化。第四部分：跨物种比较视角与未来展望最后一部分将研究成果置于更广阔的昆虫神经生物学背景下进行对比。通过与果蝇（Drosophila）和蜜蜂（Apis mellifera）等其他昆虫模式生物的行为神经回路进行对比分析，我们探讨了线虫作为基础模型的局限性与独特优势。例如，线虫缺乏复杂的神经节结构，其行为复杂度主要依赖于相对较少的神经元数量，这使其成为研究“最小可行神经系统”（Minimal Viable Nervous System）的理想模型。本书的终极目标是为理解所有具有分布式神经系统的动物如何有效地在动态环境中实现生存和繁殖提供一个坚实的、机制层面的参考框架。它不仅为神经生物学家提供了深入的分子工具集，也为行为生态学家提供了量化和建模行为可塑性的新颖方法论。关键词：秀丽隐杆线虫；行为神经科学；表观遗传；神经可塑性；趋化性；决策模型；生态基因组学；跨物种比较。