Мозг мухи поможет понять людей: ученые нашли связь между генами и поведением

Британские исследователи впервые в истории смогли подробно сравнить анатомию и работу мозговых структур самца и самки фруктовой мушки. Это открытие объясняет механизмы возникновения мужской агрессии, ритуалов ухаживания и выполнения специфических песен любви.

Об этом пишет BBC.

Мозг мухи под микроскопом: ученые раскрыли нейронные тайны поведения и генов

Специалисты из Кембриджа полностью изучили 124 миллиона нервных соединений в мозгу самца мухи, подробно воспроизведя его нейронную сеть. Два года назад аналогичную работу проделали с мозгом самки мухи. Ученые сразу отметили, что результаты нельзя прямо экстраполировать на людей для объяснения различий между мужчинами и женщинами из-за несравнимой сложности нашего поведения.

Впрочем, это исследование открывает пути к пониманию генетически обусловленных человеческих состояний и расстройств, в частности аутизма и шизофрении.

Профессор Грегори Джефферис из Лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований и Кембриджского университета, который возглавлял исследование, сравнил этот прорыв с изобретением мощного телескопа для изучения Вселенной.

Несмотря на крохотный размер мозг мухи поражает своей эффективностью. Во многих аспектах он превосходит суперкомпьютеры и современный искусственный интеллект.

Команда ученых тщательно проанализировала каждую нервную клетку, каждый проводник и соединение в организме самца, создав объемную 3D-карту мозга и нервного ствола. Сравнение с картой самки показало, что около 95% клеток у них полностью идентичны.

Однако остальных 5% вполне достаточно для формирования существенных отличий в поведении.

Ученым удалось узнать несколько важных фактов:

1. Во время ухаживания самец непрерывно следит за перемещением самки. Ученые обнаружили специфические нейронные цепи с дополнительными элементами, усиливающими эту зрительную функцию у самцов.

2. Самцы гораздо чаще вступают в драки, поэтому их нервные пути, ответственные за эту реакцию, развиты гораздо сильнее.

3. Для привлечения партнерши самцы издают особые звуки с помощью вибрации крыльев. Для этого существует уникальная, присущая только им нейронная цепь.

«Ухаживание также включает пение для самки. Звук издается вибрацией крыльев, что создает очень специфическую песню. Если самке нравится что-то, она позволяет ему подойти, если нет, и она не воспринимает это в определенный момент, она фактически отвергает его», — объясняет соавтор исследования доктор Филипп Шлегель.

За формирование этих трех специфических нейронных цепей отвечают два основных гена. Ранее учёные не имели возможности увидеть промежуточное звено — непосредственную «проводку», которую создают эти гены. Когда это удалось, можно изучить базовые принципы построения нервных сетей для любого поведения.

Это открытие делает весомый шаг в решении фундаментальной биологической загадки — как именно гены руководят поведением.

«Сравнение с мозгом мухи дает нам действительно хорошее представление об этом. Есть модели поведения у людей, которые, кажется, имеют мощную генетическую базу. Например, сейчас существует много вариантов генов, связанных с шизофренией и расстройствами аутистического спектра, которые мы действительно не понимаем».

Кроме медицины полученные данные могут применяться в сфере искусственного интеллекта.

Мухи: последние новости

К таким эффективным средствам относятся базилик, который прекрасно действует и на пикниках, а также лавровый лист, чей запах во время варки блюд или в сушеном виде заставляет насекомых искать выход на улицу. Приятная для людей лаванда защищает одежду в шкафах от моли и комаров.

Мята и розмарин — это еще одно мощное оружие против насекомых, которое можно выращивать или использовать в виде сушеной приправы. Но следует учитывать предостережение: избыточного количества мяты рекомендуют избегать из-за токсичности для детей и животных, а сильный аромат розмарина очень не нравится котам.