Любовь под лазером — Naked Science
6 минут
Редакция

Любовь под лазером

Нейрофизиологи заставили муху влюбиться, осветив лазером нейроны соответствующих центров ее мозга.

8863974904_5706512474_b
©Wikipedia

Рано или поздно наука превращает в реальность многие сказочные фантазии. Правда, всегда по-своему: вместо ковра-самолета у нас имеются просто самолеты, вместо жар-птицы ? электричество, а вместо приворотного зелья ? современные биотехнологии. Щелкните небольшим переключателем в мозге дрозофилы ? и она «влюбится», испытывая непреодолимую страсть к первому попавшемуся предмету. Будь то даже простой шарик из воска.

 

В соответствующие нейроны мухи можно встроить гены, активирующиеся в ответ на небольшое точечное нагревание (термогенетический метод) или освещение (оптогенетический). Недавно американские нейрофизиологи скомбинировали оба этих подхода, добившись весьма интересных и поучительных результатов.

 

Теоретически для этого можно было бы использовать оптоволоконный кабель, тянущийся прямо в мозг дрозофиле. Он позволил бы передавать свет лазерного луча точно на нужные нейроны, те, которые содержат модифицированные гены, реагирующие на свет и начинающие производство белков. Однако мозг мухи слишком мал даже для самого тонкого оптоволокна. Не удастся стимулировать такие гены и простым освещением извне: видимый свет практически не способен проходить сквозь экзоскелет насекомого.

 

Однако тепло проникает через него легко. Еще некоторое время назад термогенетический метод был успешно использован для активации в нейронах дрозофилы гена, ответственного за синтез белка TRPA1, участвующего в контроле различных форм поведения. Таких мух достаточно было поместить в подогретый воздух ? и их поведение менялось уже через несколько минут.

 

Но вот недавно американские ученые научились делать это почти мгновенно: система, названная ими «Изменяющее разум мухи устройство» (Fly Mind-Altering Device, FlyMAD), начинается с видеокамеры, которая постоянно отслеживает точное положение мушки. По команде компьютера включается инфракрасный лазерный луч, который быстро и точно нагревает голову насекомого.

Нейрофизиологи заставили муху влюбиться, осветив лазером нейроны соответствующих центров ее мозга

©nature.com

 

На лабораторных испытаниях устройства ученым удалось активировать тот же ген TRPA1 уже почти моментально, заставив дрозофилу активно проявлять стремление к спариванию, причем буквально с чем угодно. В соответствии с заложенной в нее программой, стимулированная лазером мушка начинала кружить вокруг предмета страсти, стараясь привлечь ее звуком «песни», которая создается специальными колебаниями крылышек. «Любовное» действие лазера продолжалось в течение примерно 15 минут после его отключения.

 

Аналогичные эксперименты с активацией TRPA1 в других нейронах ? тех, которые контролируют координацию движений ? заставляли муху по «команде» лазера лететь в обратном направлении. Система FlyMAD проще в использовании, чем распространенные сегодня оптогенетические методы, что обещает ей широкое распространение в исследовательской практике, а для самих ученых открывает возможность изучения таких эффектов, какие до сих пор приходилось исследовать лишь на мышах и других достаточно крупных животных. Формирование воспоминаний, принятие решений и другая когнитивная деятельность ? все это сегодня можно изучить и на мухах. Настолько, насколько мухи сами на это способны.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
8 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

8 часов назад
3 минуты
Сергей Васильев

Новый метод позволил сделать немагнитный пирит ферромагнетиком, подходящим для использования в электронике и солнечных батареях.

3 часа назад
6 минут
Мария Кривоченко

Это крупнейшее исследование ДНК людей, живущих в Северной и Южной Америке. Оно показывает, откуда в США появились рабы, и раскрывает детали жестокого обращения с ними.

8 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

Вчера, 11:27
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

29 июля
7 минут
Мария Азарова

По мнению авторов новой работы, вертикальное сельское хозяйство позволит удовлетворить спрос на продукты питания, который значительно возрастет к середине-концу столетия. Благодаря вертикальным установкам можно будет повысить урожайность пшеницы в сотни раз, использовать повторно воду для полива и не зависеть от погоды.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: