Биологи создали мух, которые останавливаются на красный свет
Отдельными движениями животных управляют конкретные нейроны. То же можно сказать о прекращении действий, без которого невозможны перемещение в пространстве, питание и выживание. Авторы новой статьи в журнале Nature использовали оптогенетику (технологию управления клетками с помощью света), чтобы выявить «нейронные структуры замирания» у плодовой мушки дрозофилы. Оказалось, насекомое использует два непохожих механизма остановки. Один авторы сравнили с отпусканием педали газа, другой — с нажатием на тормоз.
За сложные и многообразные движения отвечают особые нейронные структуры животных, которые расположены в мозге и за его пределами. Начало и продолжение действий обеспечивают особые группы связанных между собой нервных клеток. Однако не менее важна остановка движений, которая делает поведение управляемым и адекватным изменениям в окружающей среде. Тем не менее о нейрональных механизмах торможения ученым пока известно не так много.
Авторы статьи в ведущем научном журнале Nature выяснили, как устроено моторное торможение у плодовой мушки дрозофилы Drosophila melanogaster — одного из ключевых объектов исследований в биологии. Несмотря на очевидные различия в нервной системе мухи и человека (как и других позвоночных), насекомое имеет схожие механизмы регуляции моторики и нейронные связи.
Ранее те же ученые — коллектив из США и Великобритании — смогли узнать, какие нейроны дрозофилы отвечают за ползание вперед, ходьбу задом наперед и разворот тела. Теперь они обратились к механизмам прекращения движения, используя генетический скрининг для выявления связанных с ним нейронов.
Ученым также помогла оптогенетика — технология управления клетками с помощью светочувствительных молекул. С помощью красного света биологи избирательно выключали нужные нейроны, из-за чего мухи застывали на месте. Для этого пригодилась модель коннектома дрозофилы, то есть совокупности всех контактов между нервными клетками.
Обнаружены три отдельные группы нейронов, нужные для прекращения активности, их назвали Foxglove, Bluebell и Brake. Группы отличают механизмы действия и мишени, то есть прочие нервные клетки, которыми они управляют. Все три не связаны напрямую и могут работать альтернативно, в зависимости от ситуации. Так, нейроны групп Foxglove и Bluebell нужны насекомому, чтобы прекратить ходьбу и разворот тела (например при поиске пищи и ее поедании). Нейроны Brake останавливают любую двигательную активность, а также имеют особое значения для груминга, то есть «умывания» мух лапками.
Принцип работы первых двух групп похож на отпускание педали газа: они специфически «выключают» участвующие в движении нейроны за счет тормозного нейромедиатора — гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Клетки Brake (на английском «тормоз») активно прерывают всякое движение мухи, активируясь медиатором-ацетилхолином и подавляя другие нейроны. Насекомое при этом замирает на месте, но сохраняет стабильное положение тела.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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