Ученые «перепрошили» нервную систему моллюска

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.