Загадки мозга мухи

Несмотря на кажущуюся простоту мозга красноголовой синей мухи (Calliphora vicina), многое в нём остаётся для учёных загадкой. Так, только недавно немецкие исследователи выяснили, что некоторые нейроны "перехватывают" чужие функции и увеличивают тем самым своё зрительное поле.
Загадки мозга мухи
В человеческом мозге несколько миллиардов нейронов, каждый из которых связан со своими соседями тысячами контактов. Неудивительно, что нервные клетки обрабатывают сразу несколько видов информации.

Куда уж мухе с её 250 тысячами нейронов тягаться с человеком! Однако исследователи из института нейробиологии Макса Планка ( Max-Planck-Institut für Neurobiologie) убедились, что и мух не надо недооценивать.

Они изучали движение мухи в ответ на зрительные стимулы. Тот факт, что у насекомого за этот вид обработки информации отвечают всего лишь по 60 клеток в каждом полушарии мозга, значительно облегчил работу нейробиологов.

Тем не менее учёные были немало удивлены эффективностью работы всего лишь 120 клеток, которые фактически определяют все манёвры насекомого. Выяснилось, что у нейронов есть определённые "скрытые" возможности.

Исследователи под руководством профессора Александра Борста (Alexander Borst) сузили область изучаемых нейронов до двадцати клеток, отвечающих за вращательные движения мухи (vertical system cell или VS-cell). Каждая клетка (по десять в каждом полушарии) собирает информацию с узкой рецепторной полоски глаза.

Разными цветами показаны три из десяти нейронов, отвечающих за повороты тела мухи в соответствии с визуальными ориентирами, выдаваемыми светочувствительными клетками (слева). "Пересечения" в "хвостах" соседних нейронов показаны красным цветом (иллюстрация Max-Planck-Gesellschaft).

Каждая такая полоска восприятия параллельна соседним, относящимся к другим нейронам. Таким образом они "охватывают" всю поверхность глаза.

Некоторое время назад коллега Борста Юрген Хаг (Jürgen Haag) предположил, что на концах VS-клеток существуют "контакты" (gap junction), которые воспринимают информацию, поступающую не со "своей" вертикальной полоски, но с соседних, номинально "подчинённых" другим VS-клеткам. И только потом визуальная информация передаётся дальше.

Поначалу учёные не поверили, что одна клетка может работать сразу с несколькими источниками. Тогда нейробиолог Ишай Эляда (Yishai Elyada) решил провести несколько экспериментов. В конце концов он остановился на методе исследования активности нейронов с помощью особого вида микроскопии. Известно, что концентрация ионов кальция в нейроне меняется при изменении его активности, соответственно, если проследить за этим параметром, можно выяснить, когда и в какой части клетки появляется реакция на визуальный раздражитель.

Проделав несколько опытов с Calliphora vicina, учёный подтвердил первоначальные догадки группы: если в "головной" части нейрона реакция активизируется только при стимулировании "собственного" поля зрения, то в "хвостовой" это происходит и тогда, когда движение фиксируют соседние клетки. Получается, что мухи обладают своего рода "двойным зрением", которое помогает им лучше ориентироваться в окружающем пространстве.
×

По теме Загадки мозга мухи

Мозг мухи

На минувшей Олимпиаде в Пекине ямайский бегун Усэйн Болт (Usain Bolt) впервые в...
Журнал

Генетически модифицированные мухи

Ученые создали генетически модифицированных мух, которые реагируют на синий свет...
Журнал

Гиперагрессивные мухи

Выведенные в лаборатории гиперагрессивные мушки-дрозофилы после первого...
Журнал

Загадки мозга

Давайте попробуем посмотреть, как рассматривали и изучали мозг на протяжении...
Журнал

20 отличий мозга мужчин от мозга женщин

1. Давно доказано, что мозг женщины на 10% меньше мужского. На уровень...
Журнал

Загадки Титаника

Некоторые парапсихологи предположили, что катастрофы вызывают (или, может быть...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Ничто не вечно
Как защитить себя от потери энергии. Советы Далай-ламы