Ученые заглянули в мозг свободно движущейся и спаривающейся мухи — Naked Science
4 минуты
Редакция
1

Ученые заглянули в мозг свободно движущейся и спаривающейся мухи

Новый метод позволил ученым следить за активностью мозга дрозофилы, не обездвиженной и не связанной никакими проводами, прямо во время перемещения – и спаривания.

firstpeekint
©Wikipedia

Плодовые мушки Drosophila melanogaster – один из ключевых объектов для многих областей биологии, включая и исследования мозга. Однако до сих пор все методы наблюдения за активностью ее нейронов требовали обездвижить насекомое, поместить ее под микроскоп, а часто – и подсоединить провода к ее крошечной голове. Поэтому до сих пор процессы, проходящие в мозге мухи в процессе совершения ею совершенно обычных действий, визуализировать не удавалось. Добиться этого позволяет новый подход, разработанный учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего. Описание его Ральф Гринспен (Ralph Greenspan) и его коллеги приводят в статье, опубликованной журналом Nature Methods.

 

Метод Flyception начинается с того, что в верхней части головы дрозофилы хирургически прорезывается микроскопическое отверстие, которое закрывается прозрачным силиконовым «окошком». Его покрывают плоским стеклом, облегчающим прямые визуальные наблюдения протоцеребрума – переднего ганглия мозга насекомого, который отвечает за зрение и сложные поведенческие реакции.

 

Для наблюдений авторы разработали сложную и исключительно точную систему, отслеживающую малейшее передвижение дрозофилы в режиме реального времени. Система использует несколько подвижных зеркал и три камеры. Первые позволяют постоянно удерживать птороцеребрум наблюдения в центре поля зрения и в фокусе, позволяя с помощью зеркал направлять лазерные лучи сквозь окошко прямо на протоцеребрум. Лазеры заставляют светиться флуоресцентные (GFP) белки, искусственно введенные в нейроны мухи. Эти белки активируются вместе с нейронами, и третья камера записывает происходящее, получая около 1000 кадров в секунду.

 

До сих пор подобные наблюдения не были возможны вовсе. Ученым приходилось изобретать хитроумные методы имитации свободного движения мухи – например, использовать «беговую дорожку» в виде свободно вращающегося шарика, чтобы создать условия, близкие к свободному перемещению. Однако для целого ряда более сложных форм поведения такой подход невозможен. Однако система Flyception позволяет наблюдать активность отдельных нейронов в более естественных условиях. Демонстрируя ее возможности, авторы проследили за мозгом мухи даже в ходе спаривания. Возможно, вскоре мы услышим о новых интересных открытиях, сделанных при помощи нового метода.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
9 апреля
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 06:49
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

Позавчера, 16:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Вчера состоялось торжественное событие: Южная Корея представила свой самый амбициозный военный проект — истребитель условно «нового» поколения. На опубликованных фото можно рассмотреть машину во всей красе.

Вчера, 06:49
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

9 апреля
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

30.05.2016
-
0
+
Какие перспективы у изучения мозга мухи? Это может помочь лучше понимать процессы в человеческом мозге? Или есть еще какие-то плюсы?
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: