Мозг медоносной пчелы раскрывает механизмы работы человеческого мозга

Мозг медоносной пчелы обладает уникальной пластичностью: он увеличивается в размерах весной и летом, накапливая воспоминания, запахи и опыт, и буквально уменьшается зимой при снижении сенсорной нагрузки.

Два новых исследования учёных Университета Монаша раскрывают механизмы контроля агрессии и формирования памяти у пчёл. Эти открытия важны для понимания того, как человеческий мозг управляет агрессией, формирует воспоминания и теряет память с возрастом.

Пчёлы — ценный модельный объект для нейронауки. Они используют память для навигации и обладают сложным языком для коммуникации об опасности и источниках пищи.

В начале декабря в Университете Монаша открыли уникальный объект для изучения поведения пчёл и его связи с работой человеческого мозга. Лаборатория позволяет исследовать поведение и пластичность мозга в контролируемых условиях, так как пчёлы из одного расплодного сота имеют одинаковый возраст и контролируемую среду в первые две недели развития.

Профессор Чарльз Клаудианос, участвовавший в расшифровке генома пчелы в 2006 году, отмечает, что у пчёл мало генов, но при этом высокоразвитое социальное поведение: «колониальная "забота"», строительство ульев, их очистка и общение. Эта особенность позволяет точнее отследить связь между конкретными генами и поведением, что может быть применимо и к мозгу человека.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, команда использовала метод обучения пчёл: их учили вытягивать хоботок в ответ на определённый запах (например, лаванды или линалоола), подкреплённый сахарной наградой.

Профессор Клаудианос объяснил, что пчеловоды давно используют лаванду для успокоения пчёл. Исследование показало, что такие запахи не маскируют феромоны тревоги, а отключают агрессивную реакцию в мозге, снижая общую агрессию при защите улья.

В другом совместном с немецкими коллегами исследовании (Nature: Scientific Reports, ноябрь) учёные показали, как химия мозга пчелы динамически меняется через эпигенетические механизмы при формировании воспоминаний. Это открытие регуляции генов памяти проливает свет на то, почему при деменции у людей страдает кратковременная и среднесрочная память, а долговременная часто сохраняется. Эти исследования — часть работы лаборатории Клаудианоса по изучению генетических основ психических расстройств.