Kompostiastian ympärillä pörräävät banaanikärpäset (Drosophila melanogaster) piinaavat monia suomalaisia kotitalouksia. Mutta tiesitkö, että ne ovat meille valtavan hyödyllisiä?

Banaanikärpäset ovat nimittäin yli sadan vuoden ajan olleet kokeellisen biologiantutkimuksen yksi tärkeimmistä malliorganismeista.

Tiedämme geenien sijaitsevan kromosomeissa, koska Thomas Morgan Hunt paikallisti banaanikärpäsen silmät valkoisiksi muuttaneen geenimutaation kärpäsen X-kromosomiin vuonna 1910. Hunt palkittiin löydöstään Nobelin lääketieteen palkinnolla vuonna 1933.

Myöhemmin banaanikärpäsillä tehdyt tutkimukset ovat paljastaneet esimerkiksi alkoholismin, genetiikan, muistin ja oppimisen takana piileviä mekanismeja.

Nyt isreaelilaisen Bar-Ilanin yliopiston tutkijat ovat havainneet miespuolisten banaanikärpästen nauttivan suuresti parittelusta – ja erityisesti ejakulaatiosta. Tutkijoiden mukaan havainto on ensimmäinen osoitus siitä, että ejakulaatio on edelleen tärkeä luonnollinen aivojen palkitsemisjärjestelmää stimuloiva tekijä läpi eläinkunnan.

”Onnistunut parittelu on luonnostaan palkitseva kokemus kärpäsille. Se nostaa neuropeptidi F:n tasoa aivoissa”, yliopiston tutkija Galit Shohat-Ophir kertaa havaintojaan tiedotteessa.

Yllätyksekseen tutkijat havaitsivat säännöllisen ejakuloinnin vähentävän myös kärpästen kiinnostusta alkoholia kohtaan.

”Seksinpuutteesta kärsivillä koiraskärpäsillä on suurempi motivaatio kuluttaa alkoholia, joka toimii toissijaisena palkintona.”

Tutkijat tekivät havaintonsa optogenetiikan avulla. Se on uudenlainen geenimuuntelumenetelmä, jolla voidaan säädellä yksittäisten aivosolujen toimintaa valon avulla. Sen avulla tutkijat pystyivät aktivoimaan koratsoniini-nimisen neuropeptidin, joka on vastuussa kärpästen siemennesteen vapauttamisesta, altistamalla kärpäset punaiselle valolle.

Näin ejakuloinnin vaikutusta aivojen palkitsemisjärjestelmään pystyttiin tutkimaan ilman muita paritteluun liittyviä aspekteja.

”Halusimme tietää, mikä parittelun osa-alue erityisesti tuottaa vasteen palkitsemisjärjestelmässä. Onko se kosiskelun aikainen toiminta, naaraan feromonit vai viimeinen askel eli ejakulaatio?”

Kun tutkijat sulkivat kärpäset tilaan, jonka toinen puoli oli valaistu punaisella valolla, he huomasivat kärpästen hakeutuvan joukoin punaisen lyhdyn alueelle.

Muutaman päivän ajan kestäneiden kokeiden jälkeen geenimuunneltujen kärpästen aivojen neuropeptifi F:n taso vastasi sellaisia kärpäsiä, jotka olivat päässeet naaraiden kanssa tositoimiin.

Kun näille kärpäsille tarjottiin kahta eri ruokavaihtoehtoa, joista toinen oli terästetty alkoholilla, ne valitsivat ei-alkoholipitoisen ruoan. Kontrolliryhmän kärpäset tekivät päin vastoin.

”Perusperiaate, jolla aivojen palkitsemisjärjestelmä toimii, on säilynyt erittäin hyvin kaikilla eläimillä. Se on elintärkeä mekanismi, joka auttaa eläimiä selviämään. Päihteet hyödyntävät samoja mekanismeja aivoissa kuin luonnolliset palkitsemisjärjestelmää stimuloivat toiminnot”, Shohat-Ophir toteaa.

Tutkimus voi siis auttaa meitä ymmärtämään paremmin riippuvuuksia, sillä yksilön riippuvuuspotentiaaliin vaikuttavat niin molekyyli- kuin neuronitason mekanismit.

Tutkimus julkaistaan Current Biology -tiedejulkaisussa. Yliopiston tutkimustiedotteen pääset lukemaan tästä.