Биологи определили нейронные контуры, позволяющие рыбам чувствовать течение воды — Naked Science
5 минут
Сергей Васильев

Биологи определили нейронные контуры, позволяющие рыбам чувствовать течение воды

5.8

Новые методы визуализации позволили ученым идентифицировать сети нейронов, с помощью которых рыбы воспринимают и анализируют информацию о направлении и скорости течения воды.

©Martin Fisch

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.

©Queensland Brain Institute

«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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

8 часов назад
6 минут
Мария Кривоченко

Это крупнейшее исследование ДНК людей, живущих в Северной и Южной Америке. Оно показывает, откуда в США появились рабы, и раскрывает детали жестокого обращения с ними.

Сегодня, 09:34
3 минуты
Сергей Васильев

Новый метод позволил сделать немагнитный пирит ферромагнетиком, подходящим для использования в электронике и солнечных батареях.

Сегодня, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

Вчера, 11:27
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

29 июля
7 минут
Мария Азарова

По мнению авторов новой работы, вертикальное сельское хозяйство позволит удовлетворить спрос на продукты питания, который значительно возрастет к середине-концу столетия. Благодаря вертикальным установкам можно будет повысить урожайность пшеницы в сотни раз, использовать повторно воду для полива и не зависеть от погоды.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: