У дрозофил нашли нейронный коррелят брачного ритуала — Naked Science
Редакция

У дрозофил нашли нейронный коррелят брачного ритуала

Британские ученые обнаружили нейронную сеть, которая отвечает за выполнение брачного ритуала у дрозофилы фруктовой (Drosophila melanogaster). Результаты работы представлены в журнале eLife.

У животных брачный ритуал представляет собой сложную последовательность действий, предшествующих непосредственно процессу совокупления. Например, «ухаживание» самца дрозофилы проявляется в преследовании самки, постукивании лапками, контакте с ее гениталиями, исполнении видоспецифичной «песни» и сгибании брюха. Нарушение одного из этапов ритуала или совокупления делает размножение невозможным. При этом генетические и нейронные механизмы процесса изучены недостаточно.

 

Предыдущие исследования показали, что репродуктивная функция самцов дрозофил связана с генами dsx и fru, которые экспрессируются некоторыми нейронами. Так, подавление всех dsx-нейронов полностью тормозит брачное и копулятивное поведение, тогда как активация — провоцирует самцов на «ухаживания». Участие в брачных ритуалах, предположительно, принимают нервные клетки, расположенные в мозге и брюшном ганглии насекомых. Однако, какие именно из 650 dsx-нейронов задействуются, неизвестно.

 

Чтобы определить нейронный коррелят брачного поведения дрозофил, ученые из Оксфордского университета провели серию экспериментов. С помощью столбнячного токсина они блокировали две субпопуляции dsx-нейронов — моторные (в мозге, брюшном ганглии и передних лапках) и механосенсорные (в периферической нервной системе), — а также анализировали экспрессию фермента глутаматдекарбоксилазы 1 (связан с основным тормозным нейротрансмиттером насекомых GABA). Это позволило авторам найти третью субпопуляцию dsx-нейронов — тормозные.

 

Схема нейронной организации репродуктивного поведения самца дрозофилы. / © Hania J. Pavlou et al., eLife, 2016

 

Результаты показали, что самая большая субпопуляция моторных нейронов (80 у самцов и 100 у самок), участвующих в размножении, расположена в брюшном ганглии. Их инактивация приводила к невозможности самого присоединения гениталий, кроме того, такие самцы меньше времени уделяли «ухаживаниям». Наиболее активными механосенсорными нейронами у самцов оказались клетки, расположенные в ротовом аппарате, передних лапках и анальной пластинке. Основные тормозные нейроны находились в мозге и ганглии.

 

Искусственная стимуляция тормозных нейронов приводила к «выключению» моторных нейронов, связанных с совокуплением животных. Примечательно, что продолжительность «ухаживаний» в этом случае оставалась нормальной, а попыток спариться совершалось значительно больше (34 ± 3 против 7 ± 1), однако ни одна из них не была успешной. По мнению ученых, инактивация моторных нейронов, как и активация тормозных нейронов, делает координацию первых недостаточно точной для копуляции.

 

Полученные данные уточняют роль гена dsx в обеспечении репродуктивного поведения. Авторы отмечают, что результаты также противоречат гипотезе о том, что передача спермы от самца к самке у дрозофил связана с нейросетью, участвующей в брачном ритуале. В частности, это говорит о разной физиологической основе действий, сопровождающихся удовольствием (эякуляция), и репродуктивной функции в целом. Следующим шагом станет изучение того, как сигналы от упомянутых нейронов обрабатываются в мозге.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 15:26
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: