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 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.
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.
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.
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.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
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