«Один, два, три, много»: ученые выяснили, как считают мухи
Компьютерное моделирование реакции мозга плодовых мух дрозофил на знакомые и незнакомые запахи показало, что эти насекомые могут разделить все стимулы на несколько категорий. Они различают запахи, которые встречают впервые, во второй и третий раз в жизни, а также запахи, который чувствовали много раз.
Наш мозг может безошибочно различить незнакомца, приятеля и старого друга, место, где мы бывали много раз или где оказались впервые. Мозг постоянно обрабатывает информацию, которая приходит к нему от органов чувств. Даже если мы не отдаем себе отчета в деталях этой обработки, она все равно влияет на нашу реакцию на ту или иную ситуацию. Однако ученые пока не до конца понимают, как в мозгу человека происходит этот процесс определения частоты события.
Теперь исследователи из Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор (США) создали новую вычислительную модель, основанную на исследованиях мозга плодовых мух дрозофил, которая позволила частично ответить на этот вопрос. Результаты работы представлены в журнале Nature Communications.
В мозгу дрозофилы всего около ста тысяч нейронов, многие связи в нем известны на уровне отдельных клеток и синапсов. Ученые анализировали данные экспериментов, в которых мозг дрозофилы подвергался воздействию новых и знакомых запахов.
Одна из задач нейробиологии заключается в поиске правдоподобных схем нейронных вычислений. Авторы статьи показали, что в грибовидных телах дрозофил может быть реализована одна из канонических схем счета — «один, два, три, множество». Грибовидные тела — отдел мозга насекомых, который интегрирует информацию от разных анализаторов и участвует в выработке ассоциаций.
Таким образом, дрозофилы могут различить четыре категории: то, что они чуют в первый раз, во второй и в третий, а также то, с чем сталкивались больше трех раз.
Подобные схемы счета используют в информатике для быстрого и приблизительного подсчета. Например, YouTube использует различные схемы счета для отслеживания того, сколько раз видео было просмотрено. Вариант этого же метода мозг дрозофилы применяет для решения практически той же проблемы — отслеживания того, сколько раз муха ощущала разные запахи.
Теперь ученые планируют подобрать модель, описывающую способность человека к подсчету частоты событий, происходивших в прошлом. Кроме того, они хотят оценить, как эти механизмы могут быть затронуты болезнями Альцгеймера и Паркинсона.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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