Как мозг решает, что есть
Сбалансированная диета жизненно важна для всех живых организмов. Животные выбирают между разными источниками пищи в соответствии со своими пищевыми потребностями. В исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, Карлос Рибейру и Барри Диксон впервые определили гены и нейронные цепи, участвующие в этом процессе принятия решений у плодовой мушки Drosophila melanogaster. Это открывает путь к пониманию пищевого выбора у других организмов, от малярийного комара до человека.
Исследователи наблюдали за пищевыми привычками мух несколько недель и обнаружили, что те выбирают между разными источниками пищи в зависимости от:
- Пищевых потребностей: после нескольких дней на диете с низким содержанием белка мухи предпочитали богатую белком (дрожжевую) пищу.
- Пола: самки меняли диету быстрее самцов.
- Репродуктивного статуса: спарившиеся самки переключались быстрее девственных.
Для отслеживания выбора пищи использовался остроумный метод: в дрожжевую пищу добавляли синий краситель, а в богатую сахаром — красный, после чего определяли предпочтение по цвету брюшка мухи.
Этот метод в сочетании с мощной генетикой Drosophila позволил описать молекулы и нейроны, которые:
- Заставляют спарившихся самок реагировать быстрее девственных.
- Действуют в мозге мух как сенсор, обнаруживающий нехватку белков и меняющий решение о выборе пищи.
Важное открытие: этот сенсор может быть тем же самым, что регулирует пищевые привычки как у самок комаров, так и у позвоночных.
- У людей регуляция потребления белков и углеводов может быть важным компонентом расстройств пищевого поведения.
- У комаров именно самка кусает, чтобы получить белки, необходимые для производства яиц. Побуждение к укусу и потреблению крови может регулироваться тем же молекулярным сенсором в мозге.
Понимание работы этого сенсора в мозге Drosophila может в перспективе помочь изменить побуждение самок комаров к потреблению крови и, таким образом, повлиять на передачу малярийного паразита.