Muszki owocówki też unikają złych doświadczeń
Mózg bez wątpienia jest niezwykłym i złożonym organem. Wykorzystujemy go do zapamiętywania zdarzeń pozytywnych i unikania negatywnych. Na przykład dobrym doświadczeniem jest podzielenie się lodami z najlepszym przyjacielem, podczas gdy skosztowanie zbyt gorącego kawałka pizzy jest złym. Niemniej ta zdolność nie jest wyłącznie domeną ludzi. Muszka owocówka Drosophila melanogaster także może nauczyć się poszukiwania dobrych zdarzeń i unikania złych. Międzynarodowy zespół naukowców, pracujący pod kierunkiem Instytutu Neurobiologii im. Maxa Plancka w Niemczech, odkrył, że neurony zawierające dopaminę, powiązane z ciałem grzybkowatym mózgu muszki, wyposażały owada w zdolność tworzenia pozytywnych i negatywnych wspomnień. Badacze zlokalizowali i zidentyfikowali cztery typy komórek nerwowych, które wykorzystują dopaminę do komunikowania się z innymi neuronami. Trzy z nich pełnią rozmaite funkcje przekaźników bodźców negatywnych, a czwarta umożliwia muszce tworzenie pozytywnych wspomnień. Odkrycie zostało zaprezentowane w czasopiśmie Nature. Ciało grzybkowate, które stanowi istotną strukturę w mózgu muszki owocówki, odbiera sygnały dopaminowe wysyłane przez neurony. "To naprawdę zaskakujące, że podobne komórki nerwowe uwalniające dopaminę mogą odgrywać tak odmienne role" - stwierdza współautor Hiromu Tanimoto z Instytutu Neurobiologii im. Maxa Plancka. Naukowcy z Chin, Francji, Niemiec i USA przeanalizowali, w jaki sposób funkcjonują poszczególne neurony muszki owocówki. Owady zostały wystawione na działanie zapachu powiązanego z negatywnym bodźcem - przerywanym stresem elektrycznym. Zespół zaobserwował, że muszki nauczyły się unikania tego zapachu w przyszłości. W kolejnym eksperymencie naukowcy zastąpili przerywany stres sztuczną aktywacją zbioru neuronów zdefiniowanego w czasie wystawienia na działanie zapachu. Zdaniem naukowców przejściowa aktywacja samych neuronów wystarczyła do zasygnalizowania negatywnego bodźca, który zmusił muszkę do utworzenia negatywnego wspomnienia zapachowego. Skutek był taki sam niezależnie od tego, czy negatywny bodziec był obecny, czy nie. Zespół odkrył również, że główna różnica między trzema typami neuronów polega na stałości wywoływanych wspomnień. Jeden typ komórek jest powiązany z trwałymi wspomnieniami, a inne są odpowiedzialne za wspomnienia nietrwałe. "Zdarzenia karzące wywołują awersyjne wspomnienia o zróżnicowanej stałości, poprzez łączenie odrębnych komórek dopaminowych w mózgu muszki owocówki" - mówi dr Tanimoto. Naukowcy zastosowali tę samą metodę, aby wykazać, że inne komórki dopaminowe sygnalizują nagrodę, aby utworzyć pozytywne wspomnienie zapachowe. Sztuczna aktywacja tych komórek doprowadziła do zapamiętania przez muszki zapachu i podjęcia działań w celu odnalezienia źródła nagrody. Zachowywały się tak, nawet wtedy, kiedy nie było nagrody w postaci cukru. Omawiane prace pokazują, że ten proces pozostaje pod wpływem swoistych neuronów dopaminowych. Według naukowców substancja przekaźnikowa - dopamina - jest ważna dla muszki owocówki i innych owadów. Wyniki wypracowane w toku takich badań pozwalają zrozumieć, że zróżnicowanie funkcjonalne dopaminy to mechanizm głęboko zapisany w mózgu.Więcej informacji: Instytut Neurobiologii im. Maxa Plancka: http://www.neuro.mpg.de/2169/en Nature: http://www.nature.com/nature/index.html
Kraje
Chiny, Niemcy, Francja, Zjednoczone Królestwo