Як мозок плодової мухи контролює те, що він вирішив їсти
Використовуючи плодових мух, дослідники Джонса Хопкінса заявляють, що вони виділили специфічний і дуже малий набір клітин мозку - так звані нейрони клинового дофаміну - відповідальні за те, щоб вподобати комах до того, що їм потрібно, а не те, що їм подобається.
Коли слідчі позбавляли мух білка в раціоні, ці нейрони випускали хімічний сигнал (дофамін), який, здавалося б, спрямовував мух на тягу до основного джерела білка - дріжджів - переважаючи їх природну схильність до пошуку цукру, повідомляють вони.
У підсумку експериментів, опублікованому в Інтернеті 5 травня в Наука, Дослідники кажуть, що їхні результати можуть сприяти пошуку подібних процесів у ссавців (включаючи людей), що може призвести до кращого розуміння голоду, тяги та, зрештою, збільшення ваги та ожиріння.
Хоча експериментатори виявили датчики та гормони у плодових мух та ссавців, які контролюють, скільки калорій ми споживаємо, дослідники Джонса Хопкінса кажуть, що вони вважають, що це вперше механізм голоду, специфічний для білка, виявлений у будь-якої тварини.
"Ми показали, що лише кілька нейронів, що утворюють ланцюг у мозку плодової мухи, приймає процеси, що використовуються в навчанні та пам'яті, для управління стійкою, мотивованою поведінкою та перевагою їжі", - говорить Марк Ву, доктор медичних наук, доцент неврології в Медичній школі університету Джона Хопкінса. Минулого року дослідницька група Ву виявила подібний тип ланцюга в мозку плодових мух, який контролює сонливість, чим довше фруктова муха залишається не сплячою.
У пошуках нейронів, які контролюють харчову поведінку, вчені використовували нещодавно спарованих самок, які, як правило, харчуються вищими джерелами білка, щоб завантажувати поживні речовини в свої яйця. Вони шукали різні лінії плодових мух, кожна з яких була розроблена за допомогою генетичного інструменту, який зупиняв випалювання певних різних груп нейронів мозку. Вони протестували жінок з кожної лінії на наявність тих, які більше не вважали за краще їсти високобілкові дріжджі після спаровування. Щоб виміряти, скільки дріжджів з високим вмістом білка з'їли мухи, вони поклали барвник у своє дріжджове джерело їжі, потім подрібнили мух і використовували прилад, який визначає кількість поглиненого барвника.
Спочатку команда Ву знайшла набір нейронів дофаміну, які контролювали перевагу білка. Але, продовжуючи аналізувати нейрони, вони кажуть, що змогли призначити сигнали про перевагу їжі лише двом нейронам з кожного боку мозку комах у регіоні, який за своєю формою називається клином, що змушує їх називати їх клітини переваги їжі допамінові клинові нейрони.