Команда дослідників розкриває нервовий механізм, який дозволяє мозку орієнтуватися та мати внутрішнє уявлення про зовнішній світ.

мухи

Опубліковано 22.05.2017 17:00 Оновлено

З еволюційної точки зору перші живі істоти, у яких розвинувся мозок, зробили це через необхідність орієнтуватися в просторі та переходити з одного місця на інше. Однак, з нейронної точки зору, нам все ще незрозуміло, як працюють ці механізми і як мозок знає, в якому напрямку він рухається і яке його положення в просторі.. Кілька років тому група дослідників виявила у мозку плодових мух структуру у формі пончика (Drosophila melanogaster). який може виконувати функцію внутрішнього компаса. Тепер команда Габі Меймон розгадав, як працює цей нейронний браузер.

У статті, опублікованій у журналі Nature, Маймон та його група описують експерименти з використанням генетичних маркерів, які дозволили їм спостерігати активацію різних груп нейронів у цій будоноподібній структурі, яка називається еліпсоїдальним тілом в той час як муха ходила поверх м’яча, який рухається рухом ніг. Вчені виділили дві групи нейронів - E-PG та P-EN які виконують різні функції та активуються та вимикаються як прискорювач та гальмо системи.

Результат може бути актуальним для розуміння орієнтації у більших мізках, таких як наш

Зокрема, дослідник Джонатан Грін виявив, що нейрони P-EN відіграють вирішальну роль у переміщенні активації в ту чи іншу сторону конструкції, як стрілка компаса, коли муха рухається. Таким чином, коли комаха обертається, приводяться в рух дві групи нейронів, які одностайно рухаються вліво, коли муха рухається вправо і навпаки. Насправді їх роль особливо актуальна в темний час доби., оскільки, коли вони дезактивовані, і тварина втрачає візуальний орієнтир, вона не в змозі зберегти своє положення на вершині м'яча.

«Нейрони P-EN, схоже, оновлюють внутрішній компас від рухів мухи, а не від зовнішніх сигналів навколишнього середовища - так само, як ви зберігаєте почуття орієнтації, навіть перебуваючи в темній кімнаті.”, - пояснює Грін. Те, як працює ця система орієнтації, схоже на те, що пропонували інші дослідження для тварин із більш складним мозком, таких як щури, що для Меймона припускає, що його дослідження "могло б мати значення для розуміння просторового пізнання у великих мозку ссавців, включаючи, можливо, наш". "Як і людям, і багатьом іншим тваринам, мухові потрібно шукати дорогу", - каже дослідник, "Їх маленький мозок, разом із передовими методами візуалізації та маніпулювання їхньою нейрональною активністю, дозволили нам вивести важливий аспект навігація ".

Довідково: Нейрональна архітектура ланцюга для кутової інтеграції у дрозофіли (Nature) DOI 10.1038/nature22343