Мозок мухи допоможе зрозуміти людей: вчені знайшли зв’язок між генами та поведінкою

Британські дослідники вперше в історії змогли детально порівняти анатомію та роботу мозкових структур самця й самиці фруктової мушки. Це відкриття пояснює механізми виникнення чоловічої агресії, ритуалів залицяння та виконання специфічних «пісень кохання».

Про це пише BBC.

Мозок мухи під мікроскопом: науковці розкрили нейронні таємниці поведінки та генів

Фахівці з Кембриджа повністю закартували 124 мільйони нервових з’єднань у мозку самця мухи, детально відтворивши його нейронну мережу. Два роки тому аналогічну роботу зробили з мозком самиці мухи. Вчені одразу зазначили, що результати не можна прямо екстраполювати на людей для пояснення відмінностей між чоловіками та жінками через непорівнянну складність нашої поведінки.

Утім, це дослідження відкриває шляхи до розуміння генетично зумовлених людських станів і розладів, зокрема аутизму та шизофренії.

Професор Грегорі Джефферіс із Лабораторії молекулярної біології Ради медичних досліджень та Кембриджського університету, який очолював дослідження, порівняв цей прорив із винайденням потужного телескопа для вивчення Всесвіту.

Попри крихітний розмір, мозок мухи вражає своєю ефективністю. У багатьох аспектах він перевершує суперкомп’ютери та найсучасніший штучний інтелект.

Команда науковців ретельно проаналізувала кожну нервову клітину, кожен провідник та з’єднання в організмі самця, створивши об’ємну 3D-карту мозку та нервового стовбура. Порівняння з картою самиці показало, що близько 95% клітин у них повністю ідентичні.

Однак решти 5% цілком достатньо для формування суттєвих відмінностей у поведінці.

Науковцям вдалося дізнатися кілька важливих фактів:

1. Під час залицяння самець безперервно стежить за переміщенням самиці. Науковці виявили специфічні нейронні ланцюги із додатковими елементами, які підсилюють цю зорову функцію у самців.

2. Самці значно частіше вступають у бійки, тому їхні нервові шляхи, відповідальні за цю реакцію, розвинені значно сильніше.

3. Для приваблення партнерки самці видають особливі звуки за допомогою вібрації крил. Для цього існує унікальний, притаманний лише їм нейронний ланцюг.

«Залицяння також включає спів для самиці. Звук видається вібрацією крил, що створює дуже специфічну пісню. Якщо самиці подобається щось, вона дозволяє йому підійти, а якщо ні, і вона не сприймає це в певний момент, вона фактично відкидає його», — пояснює співавтор дослідження доктор Філіп Шлегель.

За формування цих трьох специфічних нейронних ланцюгів відповідають два основні гени. Раніше вчені не мали змоги побачити проміжну ланку — безпосередню «проводку», яку створюють ці гени. Коли це вдалося, можна дослідити базові принципи побудови нервових мереж для будь-якої поведінки.

Це відкриття робить вагомий крок у розв’язанні фундаментальної біологічної загадки — як саме гени керують поведінкою.

«Порівняння з мозком мухи дає нам справді добре уявлення про це. Існують моделі поведінки у людей, які, здається, мають сильну генетичну основу. Наприклад, зараз існує багато варіантів генів, пов’язаних із шизофренією та розладами аутистичного спектра, які ми насправді не розуміємо».

Окрім медицини, отримані дані можуть застосовуватися у сфері штучного інтелекту.

Мухи: останні новини

До таких ефективних засобів належать базилік, який чудово діє і на пікніках, а також лавровий лист, чий запах під час варіння страв чи в сушеному вигляді змушує комах шукати вихід на вулицю. Приємна для людей лаванда додатково захищає одяг у шафах від молі та комарів.

М’ята та розмарин є ще однією потужною зброєю проти комах, яку можна вирощувати або використовувати у вигляді сушеної приправи. Проте варто враховувати застереження: надмірної кількості м’яти рекомендують уникати через токсичність для дітей і тварин, а сильний аромат розмарину дуже не подобається котам.