Зачем червю вычислительный центр?

Ученые из Орегонского университета (University of Oregon) под руководством Шона Локери (Shawn Lockery) изучили парные рецепторы, которые управляют поведением червя. Принцип действия очень прост: если животному нравится запах – он движется вперед, если не нравится – меняет направление движения.

Группа исследователей достаточно давно изучает парные рецепторы ASEL (левый) и ASER (правый) червя Caenorhabditis elegans. Причем, как говорят участники группы, им интересно и то, как формируется ассиметрия у нейронов, и то, как они работают.

С помощью современных методов удалось получить новые данные о различиях в функциях хемочувствительных нейронов. И показать, как разница влияет на поведение червей. Используя методы генной инженерии, ученые ввели в организм белки, позволяющие фиксировать изменения в нервной системе. При активации они просто изменяют свой цвет.

Активация рецепторов происходит следующим способом: при возбуждении на привлекательные вещества растет поток ионов натрия и хлора к центру ASE. А при возбуждении рецепторов, реагирующих на токсины (например, капсаицин), поток слабеет. Авторы работы установили, что при увеличенной концентрации соли активен левый рецептор (реагирующий на увеличение концентрации ионов Na), а при уменьшении – правый (реагирующий на уменьшение концентрации ионов Cl).

При этом наблюдаются различия в поведении: при активности левого нейрона червь ползет вперед, правого – изменяет направление движения.

Также удалось показать, что рецепторы реагируют на изменение концентрации, а не на абсолютные значения. Чем сильнее меняется концентрация, тем быстрее изменяется характер движения, и тем быстрее само движение.

Результатом работы стало описание биоалгоритма с детализацией по функциям: как окружающая среда влияет на поведение, какие клетки участвуют в обработке сигнала.

Авторы исследования рассчитывают, что это открытие позволит понять, как функционируют аналогичные области мозга у человека, а в перспективе – помочь людям с нарушениями вкуса и обоняния (только в США проживают 200 тыс. человек, страдающих подобными заболеваниями).

Источник : www.ufolog.ru

Ещё в разделе

Ученые получили карту соединений нейронов коры мозга

Ученые получили карту соединений нейронов коры мозга

Швейцарские и американские ученые получили наиболее подробное на сегодняшний день отображение нейронных связей в коре головного мозга.

Новый метод лечения обсессивно-компульсивных расстройств

Новый метод лечения обсессивно-компульсивных расстройств

Высокотехнологичная процедура, которая заключается в проникновении ионизирующего излучения глубоко в ткани головного мозга, значительно уменьшила симптомы у половины больных, страдающих обсессивно-компульсивными расстройствами (ОКР) и у которых не было эф

Учёные расшифровали затраты энергии мозгом

Учёные расшифровали затраты энергии мозгом

Многие знают о том, что на работу мозга расходуется около 20% энергии, производимой человеческим организмом. Но на что расходует эту энергию сам мозг?

Продолжительность жизни зависит от размера мозга

Продолжительность жизни зависит от размера мозга

Американские ученые после долгих исследований пришли к выводу, что продолжительность жизни человека зависит от размера его мозга.

Агрессивность подростков связана со строением мозга

Агрессивность и раздражительность, свойственная некоторым подросткам, связана с особенностями строения лимбической системы мозга, участвующей в регуляции эмоций. В частности, для них характерно увеличение размера так называемого миндалевидного тела, выясн

Древние истоки речи

Способность человека говорить имеет намного более древние истоки, чем предполагалось ранее, свидетельствуют результаты сканирования головного мозга.

Нематоды во сне перестраивают свою нервную систему

Американские ученые смогли доказать, что круглые черви периодически погружаются в состояние покоя, которое по некоторым свойствам напоминает сон высших животных.

Виртуальный мозг станет реальностью

Швейцарским учёным впервые удалось смоделировать работу целой системы мозга – новой коры, которая у человека составляет большую её часть.

Развитие нервной системы и иммунитета у насекомых контролируется одним и тем же белком

В ходе развития организма нейроны должны как-то отличать свои собственные отростки от чужих, чтобы образовывать межнейронные контакты (синапсы) в правильных местах. Оказалось, что у насекомых это распознавание обеспечивается белком DSCAM, другая функция к

Катастрофы оказывают влияние на человеческий мозг

Исследование Корнельского университета впервые доказало, что катастрофические события оказывают влияние на головной мозг человека.

Длительная память имеет белковую природу

Длительная память имеет белковую природу

Современная наука утверждает, что отдельных «молекул памяти», способных хранить воспоминания, не существует. Как известно, воспоминания организованы целыми сетями, паттернами клеток нервной системы, которые связываются соединениями синапсов. Уникальную роль, в данном случае, играют белково-сахаридные молекулы пептидогликанов. Именно последние покрывают отдельные части нейронов, благодаря своей концентрации вокруг синапсов.

Благодаря уникальной разработке человеческая память улучшиться

Благодаря уникальной разработке человеческая память улучшиться

Биологи из Университета Южной Калифорнии разработали уникальный имплантат. Уникальность разработки состоит в том, что с ее помощью улучшается память человека. Устройство создавалось для людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Можно ли улучшить показатели учения

Можно ли улучшить показатели учения

Американские ученые из Бостонского университета выяснили, что искусственная синхронизация различных областей мозга, которую проделали при посредстве транскраниальной стимуляции, дает возможность значительно повысить успешность обучения и выполнения ряда задач.

Установлена причина нервного тика

Установлена причина нервного тика

Группе американских ученых удалось провести идентификацию генов, мутации в которых могут являться причиной синдрома Туретта. Именно так по научному называется расстройство центральной нервной системы, которое сопровождается различными тиками, включая выкрикивание нецензурных слов. Как известно, вышеупомянутое расстройство передается по наследству.

Пуповинная кровь замедляет старение

Пуповинная кровь замедляет старение

Американским нейробиологам удалось выяснить, что белки, входящие в состав пуповинной человеческой крови, являются средством омоложения для старых мышей.

Какие клетки поражаются при неврологических расстройствах

Какие клетки поражаются при неврологических расстройствах

Американские ученые из Калифорнийского университета смогли определить клетки мозга, принимающие участие в создании условных рефлексов, которые были изучены Павловым на собаках. Исследования подтвердили, что те же нейроны являются главными мишенями при болезнях Гентингтона и Паркинсона, а также синдроме Туретта.

И после смерти мозг не всегда умирает

И после смерти мозг не всегда умирает

Канадским медикам удалось зафиксировать одну невероятную закономерность. В частности речь идет о мозговой активности мертвого человека. После остановки сердца специалисты зарегистрировали продолжительные дельта-волны. Как правило, такие волны могут наблюдаться только при глубоком сне.

Существует ли связь между зеванием и размером головного мозга

Существует ли связь между зеванием и размером головного мозга

Американским психологам из Университета штата Нью-Йорк удалось обнаружить удивительный факт. Оказывается, что продолжительность зевания у млекопитающих имеет прямое отношение к размеру головного мозга.

Человеческий мозг содержит магнитные шарики

Человеческий мозг содержит магнитные шарики

Британские ученые, в результате нового исследования, обнаружили микроскопические магнитные частицы в человеческом мозге. По мнению биологов, частицы могли попасть в нервные ткани из загрязненного воздуха. Более того, есть основания полагать, что именно эти частицы могут стать причиной болезни Альцгеймера.

Рептилии могут видеть сны

Рептилии могут видеть сны

На основе результатов последнего исследования биологам удалось выяснить, что австралийские ящерицы могут видеть сны. Все дело в том, что ящерицы в состоянии входить в фазу быстрого сна, который, как известно, сопровождается сновидениями. При помощи этого эксперимента ученые смогли доказать наличие у рептилий такого же сна, как млекопитающих и птиц.

Оценка:

Пока комментариев нет