Биологи определили нейронные контуры, позволяющие рыбам чувствовать течение воды — Naked Science
18.05.2020
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.
10 часов назад
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: