Голод одержал верх над тягой к спариванию
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Группа физиков-теоретиков из Международного центра теоретической физики имени А. А. Абрикосова МФТИ с коллегами разработала теорию оптической памяти на основе особого типа лазеров — поляритонных. Они показали, что такая система способна «запомнить» поляризацию, записанную одним фотоном, и удерживать ее в течение наносекунд.
В Университете МИСИС усовершенствовали технологию нанесения защитных электропроводящих покрытий на медные изделия, широко используемые в качестве элементов скользящих электроконтактов, например, в токосъемниках. Метод увеличивает прочность соединения покрытий с подложкой на 17%.
Ученые нашли признак, который позволяет точно оценить пластичность органических кристаллов, востребованных в устройствах гибкой электроники и робототехнике. Ранее считалось, что хорошо гнутся материалы со слоистой структурой, где молекулы внутри слоя связаны крепко, а между слоями — слабо. Оказалось, что этих требований недостаточно и важно учитывать также энергию, которую нужно затратить на то, чтобы сдвинуть слои друг относительно друга — чем она ниже, тем материал более гибкий. Открытие упростит проектирование и создание органических кристаллов с заданными свойствами.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
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