Исследователи Имперского колледжа Лондона (Великобритания) отслеживали способность мух интерпретировать информацию во время сна и выявили, что одна область спящего мозга бодрствует, чтобы обрабатывать запахи, сообщает пресс-служба колледжа. Выводы ученых опубликованы в журнале Nature.
Во время сна мы можем реагировать на два вида раздражителей. Количественная информация, такая как громкий шум или пощечина, не требует специальной обработки, чтобы разбудить нас. Однако качественная или «существенная» информация требует от нас выполнения некоторой подсознательной обработки – например, если кто-то говорит, зовут ли нас по имени? Или это плач нашего ребенка?
Хотя это явление было обнаружено на людях, отследить обработку в человеческом мозгу гораздо сложнее. Однако для дрозофилы была определена вся карта нейронов и их связей в мозге, что позволило исследователям впервые определить, какие части мозга участвуют в важной подсознательной обработке.
Команда проверила реакцию сытых и отдохнувших плодовых мушек на десятки запахов и обнаружила, что неприятные запахи чаще будят мух, чем привлекательные. Исследователи смогли протестировать тысячи мух с помощью своего «этоскопа», в котором мух по отдельности помещают в пробирки и контролируют с помощью автоматической системы камер. Как только система обнаруживает, что муха спит, выпускается поток запаха, и система записывает, реагирует ли муха.
Затем команда отслеживала нейроны, связанные с флуоресцентными маркерами, по цепочке выделенных нейронов от антенн до области мозга, участвующей в регуляции сна. Они смогли подтвердить свои выводы, включив и выключив некоторые из выделенных нейронов, что повлияло на способность мух обнаруживать запахи.
«Бодрствующие» нейроны в мозге спящей мухи, обрабатывающие информацию о запахе.
Исследователи также попытались понять, была ли реакция мух на важную информацию фиксированной или «пластичной» – будет ли она разной при разных обстоятельствах? У людей это наблюдается, например, когда люди спят в незнакомом месте, что делает их более чувствительными к внешним раздражителям во время сна.
В эксперименте с мухами ученые изменили несколько факторов, которые, по их мнению, могут повлиять на их реакцию на запахи, в том числе голод в течение дня, недосып и опьянение. Пьяные и недосыпающие мухи в целом менее восприимчивы к запахам, но голодные мухи более чувствительны именно к запахам, связанным с пищей.
В настоящее время команда внимательно изучает родственные виды плодовых мух, чтобы определить, как их экология – например, что они едят и где живут – влияет на их реакцию на раздражители во время сна. Это должно позволить им проследить эволюцию явления, увидев, как оно сохраняется у разных видов.
[Фото: ru.123rf.com]
