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 Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.
Расположенный на Гавайях щитовой вулкан Килауэа считается одним из наиболее активных действующих вулканов. Гавайская вулканическая обсерватория Геологической службы США ожидает, что 55-й эпизод фонтанирования лавы может произойти уже сегодня.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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