Ухаживание мух: больше, чем просто взмах крыльев

Исследование песни плодовых мух (Drosophila melanogaster) выявило новые данные о функции нейронов. Эти результаты могут привести к новым знаниям о том, как работают мозги в целом, что в долгосрочной перспективе может иметь медицинское значение.

Лаборатория Филипсборн в Орхусском университете использует плодовых мух для понимания общих механизмов и принципов работы нервной системы. Несмотря на малый размер, у мух около 200 000 нейронов мозга, генерирующих сложное поведение.

Самец мухи использует крыло для пения во время ухаживания за самкой. Самка принимает только самца, который исполняет качественную брачную песню с ритмом и мелодией.

Анжела О'Салливан, аспирант лаборатории, изучает, как самец генерирует эту песню. Исследуя мышцы и мотонейроны, необходимые для высококонтролируемого движения крыла, учёные начали понимать, как нервная система генерирует сложные двигательные паттерны и использует одну выходную систему для разных форм поведения.

Используя передовые методы визуализации, исследователи в реальном времени наблюдали активность мышц и нейронов во время пения мухи. Также применялись генетические инструменты для манипуляции отдельными мотонейронами и визуализации ошибок в песне при их "отключении".

В исследовании обнаружены новые данные о двигательной цепи, отвечающей за песню:

• Самцы с дефектными двигательными системами крыла исполняют неполноценную брачную песню и, вероятно, имеют трудности с полётом.
• Определённые нейромодуляторы важны, когда крылья используются для полёта, в отличие от пения.

Песня служит честным сигналом — способом самца продемонстрировать свою пригодность. Дефекты в ритме или паттерне песни указывают на нейромышечные дефициты, которые в большинстве случаев также приводят к проблемам с полётом.

Многие вопросы об этом врождённом поведении остаются без ответа, но дальнейшие исследования помогут узнать больше о принципах работы мозга. Научная статья опубликована в международном журнале Current Biology.