揭示蚂蚁劳动分工的神经机制：多巴胺神经元集群的关键调控与种姓特异性行为

本研究针对社会昆虫劳动分工神经机制不明的问题，研究人员通过单细胞转录组学等技术，深入探究了法老蚁（Monomorium pharaonis）中多巴胺神经元（dopaminergic neurons）的解剖特征与功能差异。结果显示，17个多巴胺集群如PPL2b仅在未交配蚁后和雄性中存在，并受Nplp1和Nlg2调控，为理解种姓分化（caste differentiation）和交配行为提供了分子基础，对神经行为学领域意义重大。

　　在蚂蚁社会中，劳动分工（division of labor）如何被神经机制调控一直是科学界的谜题。这项研究聚焦于法老蚁（Monomorium pharaonis），系统分析了其大脑中多巴胺神经元（dopaminergic neurons）的解剖特征，比较了不同种姓（castes）间的细胞数量和空间分布。研究人员识别出17个独特的神经元集群，细胞数量从约322到431不等，其中关键集群如PAL和PPL1在蚂蚁中显著多于果蝇。引人注目的是，DAM、D1、DPL和PPL2等集群的细胞数在不同种姓中变化明显。通过单细胞转录组学（single-cell transcriptomics），研究发现了划分这些神经元的分子标记，并验证了多个神经肽基因（neuropeptide genes）在特定集群中的表达。尤其有趣的是，PPL2集群可细分为PPL2_a和PPL2_b两个亚群，后者由Nplp1部分标记，具有较大细胞体，且仅存在于未交配蚁后（unmated queens）和雄性（males）中，在成熟蚁后（mature queens）和工蚁（workers）中则完全缺失。这些PPL2_b神经元邻近表达Nlg2的叶状神经元（lobular neurons），后者同样在工蚁中缺失，暗示其在调控交配行为（mating behaviors）中的潜在作用。这一发现为探索劳动分工和种姓特异性行为的神经基础开辟了新路径。所有作者已审阅并同意稿件内容，无利益冲突。