Плодовых мушек накормили кокаином, чтобы изучить его влияние на мозг
По мнению биологов, их исследование станет основой разработки препаратов для лечения или профилактики наркозависимости у людей.
Ученые из Центра генетики человека при Клемсонском университете (Южная Каролина, США) обнаружили специфические кластеры клеток в мозгу обыкновенных плодовых мух (Drosophila melanogaster), подвергнутых действию кокаина — алкалоида тропанового ряда, популярного наркотика. Итоги исследования опубликовали несколько дней назад в журнале Genome Research.
На протяжении тысячелетий жители Анд в Южной Америке жевали листья коки — кустарникового растения из рода эритроксилум. Основной их алкалоид — кокаин — выделили лишь в середине XIX века. Затем его использовали в запатентованных средствах для местной анестезии, продавали как капли от насморка, добавляли в напитки и тоники в Европе, Северной Америке и Австралии до начала 1900-х. Но законы, ограничивающие доступность кокаина, повлекли снижение его потребления к 1960-х.
На сегодня кокаиновая зависимость стала серьезной проблемой общественного здравоохранения, спровоцировав множество медицинских, психологических и социальных проблем, включая распространение инфекционных заболеваний (например, СПИДа, гепатита и туберкулеза), повышение уровня преступности, насилия и воздействия наркотика на плод при беременности.
Хотя неврологические эффекты кокаина хорошо известны, его влияние на экспрессию генов в мозгу изучили недостаточно. Авторы нового исследования решили получить ответ на этот вопрос при помощи дрозофил — их гены на 70 процентов состоят из «гомологических генов», аналогичных человеческим. Во время эксперимента самкам и самцам плодовых мушек на протяжении максимум двух часов давали определенное количество сахарозы (контрольная группа) или сахарозы с добавлением кокаина.
После приема наркотика за поведением насекомых наблюдали. Чтобы оценить влияние кокаина на экспрессию генов, ученые препарировали мозг дрозофил и разделяли его на отдельные клетки. Применив метод секвенирования нового поколения, они создали целые «библиотеки» экспрессируемых генов для отдельных клеток (всего — 88 991 единица). В каждой ячейке были тысячи транскриптов. Посредством сложного статистического анализа авторы работы сгруппировали их в 36 отдельных кластеров клеток — нейрональные и глиальные, а также типы нейротрансмиттеров из большинства областей мозга, включая грибовидные тела.
Употребление кокаина, как оказалось, вызывало быстрые и повсеместные изменения в экспрессии генов по всему мозгу плодовых мушек, причем различия были более выражены у самцов. У дрозофил, накормленных кокаином, выявили нарушения двигательной активности, частые припадки и судороги. Наркотик повлиял на все типы клеток мозга, особенно на клетки Кеньона в грибовидных телах (парные структуры в мозге насекомых и других членистоногих, связаны с модификациями поведения) и некоторые нейроглии.
«Мы можем увидеть, какие гены экспрессируются при воздействии кокаина, и существуют ли одобренные Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) лекарства для борьбы с зависимостью, которые можно было бы протестировать — сначала на тех же мухах. Мы уже обнаружили несколько таких генов. Но пока это начало», — подытожила Труди Маккей, один из авторов исследования.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи выяснили, что гипотеза о «рептильном мозге», поверх которого во время эволюции якобы наслоились более разумные отделы, оказалась ошибочной. Эволюция не наращивала новые слои нейронов один за другим, а постоянно перераспределяла мозговые ресурсы между двумя разными типами межнейронных связей.
Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
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.
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