4、昆虫额神经节与口胃模式生成网络解析

昆虫额神经节与口胃模式生成网络解析

一、昆虫神经系统研究背景

昆虫神经系统作为研究行为神经基础的模型系统，具有重要价值。一方面，昆虫的神经和神经内分泌系统易于研究且结构相对简单，已有大量研究对其进行了详细描述；另一方面，昆虫能够展现出复杂且可控的行为过程，在实验室中较易研究。同时，简单生物和高等生物的神经系统存在许多相似性和共同原理。

此外，研究昆虫神经网络还有重要的实际意义。由于杀虫剂抗性和不可接受的副作用等原因，安全且经济有效的杀虫剂种类不断减少，因此急需开发新的害虫管理策略。深入了解昆虫行为背后的神经和神经内分泌机制，有助于确定替代的作用靶点。

二、昆虫口胃神经系统概述

昆虫口胃神经系统（早期工作中也称为肠神经系统或口道神经系统）存在于所有已知昆虫物种中，负责为昆虫消化道的前部提供神经支配。在甲壳类动物中，对口胃神经系统的研究已经非常深入，其神经元数量少且行为输出相对简单，几十年来一直是研究节律性行为神经控制的主要模型。然而，我们对昆虫口胃神经系统的了解还远远不够。

三、昆虫口胃神经系统的解剖结构与发育

1. 解剖结构
   • 昆虫口胃神经系统的解剖结构因物种的取食方式而异。一般来说，以液体为食的昆虫，其口胃神经系统相对简单，前肠运动主要由肌源性控制；而以固体食物为食的昆虫，前肠运动更为复杂，受肌源性和神经源性共同控制。
   • 该系统由一系列与大脑、心侧体、咽侧体和肠道前部紧密相连的小神经节组成。额神经节（FG）是大多数昆虫口胃系统的主要组成部分，吸引了大量研究。
   • 以蝗虫和烟草天蛾为例：