Екип от изследователи разкрива невронния механизъм, който позволява на мозъка да се ориентира и да има вътрешно представяне на външния свят.
Публикувано на 22.05.2017 г. 17:00 ч. Актуализирано
От еволюционна гледна точка първите живи същества, които са развили мозък, са го направили поради необходимостта да се ориентират в пространството и да се преместят от едно място на друго. От невронна гледна точка обаче все още не сме наясно как работят тези механизми и как мозъкът знае в каква посока се движи и как се намира в пространството.. Преди няколко години екип от изследователи откриха структура във формата на поничка в мозъка на плодовите мухи (Drosophila melanogaster). който може да действа като вътрешен компас. Сега екипът на Габи Меймон разгада как работи този нервен браузър.
В статия, публикувана в списание Nature, Maimon и неговата група описват експерименти с използване на генетични маркери, които им позволяват да наблюдават активирането на различни групи неврони в тази структура с форма на поничка, наречена елипсоидно тяло докато мухата вървеше върху топката, която се движи с движението на краката си. Учените са идентифицирали две групи неврони, E-PG и P-EN които изпълняват различни функции и се активират и деактивират чрез газ и спирачка на системата.
Резултатът може да бъде от значение за разбирането на ориентацията в по-големи мозъци, като нашия
По-конкретно, изследователят Джонатан Грийн открил, че P-EN невроните играят решаваща роля за преместване на активирането в едната или другата страна на структурата като иглата на компаса, докато мухата се движи. По този начин, когато насекомото се върти, се привеждат в движение две групи неврони, които се движат в унисон вляво, когато мухата се движи вдясно и обратно. Всъщност тяхната роля е особено актуална в тъмното., тъй като когато са деактивирани и животното загуби визуална референция, то не е в състояние да запази позицията си върху топката.
„P-EN невроните изглежда актуализират вътрешния компас от движенията на мухата, а не от външни сигнали от околната среда - по същия начин, по който поддържате чувството си за ориентация, дори когато сте в тъмна стая.- обяснява Грийн. Начинът, по който работи тази ориентационна система, е подобен на този, който други изследвания предполагат за животни с по-сложни мозъци като плъхове, което за Меймон предполага, че неговото изследване „може да има значение за разбирането на пространственото познание в по-големите мозъци на бозайници, включително може би и на нашия”. „Подобно на хората и много други животни, муха трябва да намери своя път“, казва изследователят, „Техните малки мозъци, заедно с усъвършенствани методи за визуализиране и манипулиране на тяхната невронална активност, ни позволиха да изведем важен аспект навигацията ".
Справка: Архитектура на невронна верига за ъглова интеграция в Drosophila (Nature) DOI 10.1038/nature22343