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 Современные авиационные материалы должны быть легкими и сверхпрочными, чтобы выдерживать высокие нагрузки. Для этого в основной металл добавляют другие металлы — их называют легирующими элементами. Они помогают создать сложную внутреннюю структуру: микроскопические кристаллы (зерна), границы между ними и мелкие включения. Именно эти включения могут значительно повысить прочность сплава. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель, которая показывает, как такие частицы влияют на поведение материала и внутри зерен, и на их границах. Реакция сплава на экстремальные нагрузки зависит от того, как расположены элементы структуры, а также от размера и состава включений. Модель поможет ускорить разработку новых сплавов: инженеры смогут заранее, на этапе проектирования, оценивать поведение материала и подбирать структуру, которая обеспечит нужные прочность, пластичность и долговечность.
Шведские и испанские биологи выяснили, что жизненный цикл красношейных козодоев строго подчиняется фазам Луны. В полнолуние эти ночные птицы активно охотятся и набирают вес, а в темные ночи новолуния сталкиваются с дефицитом энергии и впадают в легкое оцепенение. Колебания освещенности управляют не только ежедневным метаболизмом птиц, но и датами сезонных миграций и размножения.
Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ и Харбинского инженерного университета (Китай) раскрыли причину необычного поведения света внутри оптических микрополостей. Такие полости можно рассматривать как «лаборатории» для создания сильной связи между светом и веществом. Работа раскрывает потенциал этих полостей как полноценного инструмента для поляритонной физики.
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.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
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.
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.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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