377

Ученые «перепрошили» нервную систему моллюска

Подавив работу одних нейронов и стимулировав другие, ученые «запустили» в нервной системе одного моллюска паттерн активности, характерный для нервной системы другого моллюска. И это сработало.

c2a9-2014-jackie-hildering-084529
©Wikipedia

Ученые экспериментировали с голожаберными моллюсками, морскими слизняками Melibe leonina и Dendronotus iris (он показан на иллюстрации выше). Первые из них достигают размеров 4–10 см, вторые – 10–30 см, но и те и другие используют одинаковый способ передвижения: они уплощают свое тело и несколько секунд резко изгибают его из стороны в сторону, переплывая с место на место подобно рыбе.

 

Очень похожи и нехитрые нервные системы обоих видов, поэтому можно предположить, что для координации плавательных движений те и другие слизняки пользуются одинаковыми нейронными сетями. Однако еще несколько лет назад Акира Сакураи (Akira Sakurai) и Пол Кац (Paul Katz) из Государственного университета Джорджии показали, что это не так: имея одинаковые паттерны движения и очень похожие анатомически нервные системы, моллюски M. leonina и D. iris активируют в плавании разные сети нейронов.

 

В новой работе, результаты которой опубликованы в Journal of Neurophysiology, Сакураи и Кац решили проверить, можно ли «перепрошить» нейронные паттерны одного вида в паттерны другого и сохранится ли при этом правильная координация движений моллюска. Для этого ученые использовали токсичный стрихнин, избирательно блокируя интернейроны D. iris и подавляя плавательную активность животного.

 

При этом к его нейронам были подведены тонкие микроэлектроды, которые позволили точечно стимулировать их, возбуждая те же паттерны активности, которые использует для плавания M. leonina. И действительно: моллюск снова начал плавать, ритмично изгибаясь из стороны в сторону.

 

Ученые не могут объяснить, с чем связаны различия в нейронных паттернах, играющих одну и ту же роль, у двух столь близких видов. Возможно, это просто случайность, результат длительного накопления мелких изменений. Возможно же, какие-то нейроны у одного из моллюсков получили дополнительную функциональность и это привело к изменениям «древней прошивки» мозга.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 17:02
Марк Чернов

Ученые выяснили, что умеренные различия между элементами электросетей, экосистем и других сложных структур превращают их в гораздо более надежные системы. Математический расчет помог доказать: идеальная однородность делает энергосистемы, биоценозы и транспортные сети уязвимыми для сбоев, тогда как контролируемый «беспорядок» повышает их устойчивость к внешним нагрузкам.

22 сентября, 15:41
Татьяна Зайцева

Инфекции, которые могут передаваться от матери к плоду, связаны с повышенным риском развития аутизма и умственной отсталости у ребенка. Таковы результаты крупнейшего исследования в этой области, основанного на данных, охватывающих почти четыре миллиона человек.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

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.

29 августа, 16:51
Александр Березин

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.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий