По утверждению Шона Локери и его коллег из Университета Орегона (США), круглые черви, к которым относятся и избранные ими свободно живущие нематоды Caenorhabditis elegans, не столь уж примитивны. Эти крошечные, не более 1 мм длиной, существа способны находить пищу в окружающем пространстве, ориентируясь не на содержание привлекательных для них веществ, а на производную их концентрации по времени.
За более чем 40 лет интенсивных исследований раскрыты многие секреты анатомии, физиологии, генетики и поведения C. elegans. Известно, что одним из индикаторов близости еды для них служит обычная поваренная соль. За ее восприятие у нематод отвечают специальные нейроны, реагирующие на прямо противоположные сигналы – ASE (antagonistic sensory cues). Их у червей два - левый (ASEL) и правый (ASER). Анатомически они идентичны, расположены симметрично, но слишком близко, чтобы давать “стереокартинку”; однако это не мешает червю успешно находить цель.
Как выяснили биологи, ASEL и ASER реагируют на изменение концентрации соли, а не просто на ее наличие, причем работают по-разному. ASEL является аналогом “включателя” – активируется при росте содержания соли, а ASER выступает в роли “выключателя” - активируется в момент падения концентрации соли. Вместе, “вычисляя производную” концентрации соли по времени, они меняют поведение червя.
Чтобы убедиться в этом, американцы ввели в “сенсоры” нематод флуоресцентные белки - при активации нейрона они начинали светиться. Оказалось, что повышение концентрации соли и соответственно включение ASEL заставляли нематоду двигаться вперед, к пище. Падение содержания соли и активация ASER приводили к повороту червя, к преобладанию ищущих движений взамен поступательных. Таким образом, попеременно переключаясь, пара нейронов позволяла червю эффективно искать еду, ориентируясь на “улучшение ситуации”.
По мнению исследователей, сходный “микрокомпьютер” должен существовать и у более сложных существ, к примеру у животных, которые ищут пищу по запаху. “Есть все основания полагать, что такой же “вычислительный центр”, воспринимающий сигналы хеморецепторов, существует у людей”, - считает доктор Локери. Разобравшись с работой парных переключателей у нематоды, ученые смогут лучше понять нарушения в восприятии тех же запахов или вкуса у людей, а значит, и найти лекарство от подобных расстройств.
За более чем 40 лет интенсивных исследований раскрыты многие секреты анатомии, физиологии, генетики и поведения C. elegans. Известно, что одним из индикаторов близости еды для них служит обычная поваренная соль. За ее восприятие у нематод отвечают специальные нейроны, реагирующие на прямо противоположные сигналы – ASE (antagonistic sensory cues). Их у червей два - левый (ASEL) и правый (ASER). Анатомически они идентичны, расположены симметрично, но слишком близко, чтобы давать “стереокартинку”; однако это не мешает червю успешно находить цель.
Как выяснили биологи, ASEL и ASER реагируют на изменение концентрации соли, а не просто на ее наличие, причем работают по-разному. ASEL является аналогом “включателя” – активируется при росте содержания соли, а ASER выступает в роли “выключателя” - активируется в момент падения концентрации соли. Вместе, “вычисляя производную” концентрации соли по времени, они меняют поведение червя.
Чтобы убедиться в этом, американцы ввели в “сенсоры” нематод флуоресцентные белки - при активации нейрона они начинали светиться. Оказалось, что повышение концентрации соли и соответственно включение ASEL заставляли нематоду двигаться вперед, к пище. Падение содержания соли и активация ASER приводили к повороту червя, к преобладанию ищущих движений взамен поступательных. Таким образом, попеременно переключаясь, пара нейронов позволяла червю эффективно искать еду, ориентируясь на “улучшение ситуации”.
По мнению исследователей, сходный “микрокомпьютер” должен существовать и у более сложных существ, к примеру у животных, которые ищут пищу по запаху. “Есть все основания полагать, что такой же “вычислительный центр”, воспринимающий сигналы хеморецепторов, существует у людей”, - считает доктор Локери. Разобравшись с работой парных переключателей у нематоды, ученые смогут лучше понять нарушения в восприятии тех же запахов или вкуса у людей, а значит, и найти лекарство от подобных расстройств.
Обсуждения Умные черви