Мозъчна Активност Се Измерва, Докато Лети Муха

В експеримент с откачени плодови мухи учените са използвали електроди за измерване на мозъчната активност на мъничките насекоми, докато махат с криле за първи път. Когато животните започнаха да летят, невроните във визуалния регион на мозъка рязко надигнаха активност, те откриха.

Въпреки че мозъците от плодови мухи са мънички, опаковат само 300 000 мозъчни клетки, откритията имат отражение за разбирането на мозъчните промени при по-големите животни. За сравнение средният човешки мозък има около 100 милиарда неврони.

„Работата ни върху Drosophila [плодовите мухи] са от общ интерес, тъй като сензорните неврони при много видове - включително птици, гризачи и примати - променят силата си на реакция в зависимост от поведенческото състояние на животното, но защо се случват тези промени в чувствителността, не е напълно ясно “. каза научният изследовател Габи Меймън от Caltech.

Изследването е публикувано на 14 февруари в предварително онлайн издание на списанието Nature Neuroscience.

Минали записи на нервно-клетъчна активност при плодови мухи включват животни, които са били залепени или залепени. Работата с такъв малък мозък може да бъде предизвикателство само по себе си, но Маймон и колегите му искаха да поддържат мухата жива и активна.

„Предизвикателството беше да може да получи достъп до мозъка по начин, който не компрометира способността на животното да лети или да изпълнява поведение“, казва изследователят на изследването Майкъл Дикинсън от Caltech. "Не можахме просто да изтръгнем мозъка от тялото и да го сложим в чиния."

Така екипът завързал плодовата муха, така че главата му била притисната на място, докато крилата му били свободни да клатят. След това учените отрязаха пластир от твърдата кутикула, покриваща мозъка на насекомото, и поставиха електродите върху невроните във визуалната област на мозъка.

Под капака мозъкът на плодова муха прилича на бяло петно, каза Дикинсън пред WordsSideKick.com.

„Тези клетки помагат основно на мухата да открие кога стойката на тялото й се променя“, каза Дикинсън. "Смята се, че сигналите от тези клетки контролират малки кормилни мускули, които след това променят модела на движение на крилото и привеждат животното обратно в равновесие."

Визуален дисплей на движещи се ивици накара мухата да си мисли, че е в движение, или ходене, или летене - което бе отправено от въздух, който крилете на мухата се размаха. Те откриха електрическата активност на зрителните мозъчни клетки приблизително удвоени, когато са в полет. Засилването на активността предполага, че тази визуална система е изключително чувствителна, когато животното се е крило.

"Това, което наистина ни казва, поне по отношение на тази визуална система, е, че мозъкът на мухата е в различно състояние, когато лети, отколкото когато е в тишина, когато просто ще ходи по земята", каза Дикинсън.

На следващо място, екипът се надява да разбере какво стои зад допълнителната чувствителност и предназначението му за плодовите мухи.

• Гледайте Tethered Fly и мозъчната му активност
• Новите транзистори имитират синапсите на човешкия мозък
• Ядосаните плодови мухи могат да помогнат да се обясни човешката агресия