Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • To bookmarks. Drag icon on bookmarks panel
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.08.2021
Мария Азарова
2
6 789

Голод одержал верх над тягой к спариванию

4.8

Исследователи из Бирмингемского университета изучали поведение плодовых мушек — в частности, такой аспект, как принятие решений. Как оказалось, лишенные пищи и возможности спариваться дрозофилы предпочитают наесться, чем бросаться сразу ухаживать за самкой и вступать с ней в контакт.

Голод
© Tenor

Чтобы выжить, животные должны ежеминутно принимать решения. К примеру, ученые ранее обнаружили, что мухи, лишенные пищи, отказываются от сна в пользу еды, а уже потом предпочитают отдыхать. Но зачастую животные сталкиваются с ситуациями, когда приходится выбирать, например, между утолением голода и спариванием. Поэтому важно понимать, как мозг оценивает альтернативные варианты и как расставляются приоритеты.

Важный поведенческий конфликт возникает тогда, когда животное не имеет как пищи, так и партнера для спаривания, из-за чего должно решать, отдать предпочтение поиску ресурсов для кормления либо размножения. Хотя дефицит энергии — непосредственная угроза выживанию, оставалось неясно, может ли голод преобладать над тягой к воспроизводству. Авторам новой работы — ученые из Бирмингемского университета — удалось изучить нейронные механизмы, лежащие в основе выбора дрозофилы между размножением и кормлением. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.

Плодовых мушек (Drosophilidae) используют в нейробиологии, чтобы понять, как ведет себя мозг. Эти насекомые демонстрируют сложные способности вроде памяти и обучения, однако их мозг проще, чем человеческий: всего около 100 тысяч нейронов против порядка 86 миллиардов нейронов у нас. Тем не менее дрозофилы — отличная экспериментальная модель, позволяющая увидеть, каким образом мозг принимает важные решения.

Ученые на 24 часа лишали самцов Drosophilidae как пищи, так и возможности спариваться, а затем ставили перед выбором: сахароза или обезглавленная девственная самка? Самки без головы — привлекательные объекты для ухаживания, но в основном неподвижны, поэтому не мешают исследователям наблюдать за поведением самцов. 

«Самцы, лишенные возможности спариваться и пищи, демонстрировали явное предпочтение к еде, прежде чем начинать ухаживать за самкой. В то же время их накормленные сверстники (контрольная группа. — Прим. ред.) сразу же обращали внимание на самку и принимались ухаживать за ней», — рассказали авторы работы. После утоления голода самцы всего через несколько секунд переключались на партнерш.

Команда пометила нейроны мозга мушек флуоресцентными маркерами. Затем они включали или выключали небольшое число нейронов и тестировали их влияние на поведение. В итоге удалось увидеть, как мозг дрозофилы реагирует, когда доступны противоречивые варианты, и как она делает выбор. Двухфотонная кальциевая визуализация позволила точно определить активированные нейроны, когда насекомые «расставляли приоритеты».

Как оказалось, передача сигналов тирамина — органического вещества из группы биогенных аминов — выступает важным посредником при выборе между пищей и спариванием. «Нейроны рецептора тирамина (TyrR), способствующие кормлению, и нейроны P1, способствующие ухаживаниям, антагонистически модулируются тирамином и обнаружением пищи, которое сопоставляет поведение с состоянием голода и доступностью ресурсов. <…> Нейроны, которые говорят есть или спариваться, по сути, конкурируют. Если потребность в еде наиболее острая, ответственные за поиск пропитания нейроны одержат верх», — добавили ученые. Хотя утоление голода в приоритете, выбор все же не был фиксированным и зависел от некоторых факторов, в том числе качества пищи.

«Нам еще многое предстоит узнать о плодовых мушках: например, что происходит, когда появляются другие угрозы? Решит ли муха есть или убегать от хищника? И что было бы, если самка столкнулась с аналогичным выбором? Все это поможет создать картину принятия сложных решений в мозгу», — сказал Салони Роуз, один из участников исследования.

В конце концов, изучив общие механизмы мозга, можно будет лучше понять, как работает более сложный мозг — человеческий — и что происходит, когда он сталкивается с различными болезнями и такими состояниями, как зависимость, которые влияют на процессы принятия решений.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
5 часов назад
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

-
2
+
Ладно, с самцами разобрались: им для секса голова у партнерши не нужна... Теперь пора перейти к обратным опытам: нужны ли головастые самцы самкам?..
-
1
+
"Ученые на 24 часа лишали самцов Drosophilidae как пищи, так и возможности спариваться, а затем ставили перед выбором: сахароза или обезглавленная девственная самка? Самки без головы — привлекательные объекты для ухаживания, но в основном неподвижны, поэтому не мешают исследователям наблюдать за поведением самцов. " Хорошие учёные. И эксперименты интересные.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: