Биологи определили нейронные контуры, позволяющие рыбам чувствовать течение воды
Новые методы визуализации позволили ученым идентифицировать сети нейронов, с помощью которых рыбы воспринимают и анализируют информацию о направлении и скорости течения воды.
Для ориентации в мире люди полагаются прежде всего на зрение и слух. Наши глаза и уши дополняют высокоразвитые нейронные контуры мозга, которые воспринимают и анализируют поступающие с них сигналы. У рыб они намного проще, зато у них есть чувства, незнакомые людям, — включая способность точно ощущать течения воды. В определенной степени их воспринимаем и мы, и даже бактерии, но у рыб и земноводных это чувство достигает недоступной нам точности.
Такая способность критически важна для эффективного плавания и выживания, она позволяет экономить энергию, избегать хищников и находить добычу, держаться стаями или поодиночке. Однако до сих пор нейронные контуры рыб, связанные с регистрацией сигналов о токах воды, были неизвестны. Лишь недавно такую работу проделали австралийские нейрофизиологи под руководством профессора Квинслендского института мозга Итана Скотта (Ethan Scott).
Для этого ученые воспользовались «кальциевой визуализацией» — сравнительно новой техникой микроскопии, которая позволяет регистрировать активность нервных клеток по флуоресцентному сигналу, запускающемуся в ответ на приток ионов кальция. Метод позволил визуализировать работу нейронов молодых рыбок данио, которых в контролируемых условиях подвергали воздействию токов воды, обтекавших их тело в разных направлениях.
«Мы проверили два направления течения, от головы к хвосту — как при плавании вперед, — и от хвоста к голове — как при попытке заглотить ее хищником, — объясняют авторы работы, — и обнаружили, что некоторые нейроны отзываются на оба направления, а некоторые срабатывают специфически, лишь в одном из них». Так, клетки в ганглиях боковой линии — органа, воспринимающего токи воды — активизировались просто в ответ на течение. А вот нейроны, получающие сигналы с них, уже идентифицировали направление и скорость течения.
По словам ученых, эти нейроны обнаружились во множестве областей мозга рыб, включая некоторые, которые прежде не связывались с восприятием токов воды. «Отслеживая тысячи нейронов и их активность во времени, мы смогли зарегистрировать их реакцию на течение и определили функциональные контуры, которые они формируют в мозге рыб», — резюмируют авторы работы. Их статья опубликована в свежем выпуске Journal of Neuroscience.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии