Новый ресурс для изучения плодовых мушек раскрывает нервные цепи, управляющие полётом и ухаживанием
Исследователи создали новый ресурс для изучения моторного контроля движений крыльев у плодовых мушек (Drosophila melanogaster). Работа опубликована в eLife.
Центральный элемент управления
Все точно контролируемые движения, необходимые для выживания и размножения, у плодовой мушки управляются вентральным нервным канатиком (VNC). Он обрабатывает сенсорную информацию и генерирует команды для ходьбы, полёта и ухаживания.
Создание генетического инструментария
Чтобы понять, как одни и те же моторные нейроны и мышцы крыла производят разные поведения (например, полёт и брачную песню), команда использовала современные методы генной инженерии. Они создали библиотеку из 195 стабилизированных генетических "драйверных" линий мух, которые маркируют определённые типы нейронов.
Библиотека нацелена на 196 уникальных типов клеток в дорсальной области VNC, включая моторные и премоторные нейроны, связанные с крыльями.
Демонстрация возможностей ресурса
Исследователи провели серию тестов:
- Полёт: Активация конкретных моторных нейронов во время "привязанного" полёта вызывала измеримые изменения в движении крыльев. Обнаружены и тонкие различия: например, активация нейрона i2 уменьшала амплитуду взмаха, а активация родственного нейрона i1 — нет.
- Брачная песня: "Выключение" определённого моторного нейрона tp2 нарушало все аспекты брачной песни, тогда как silencing других нейронов влиял только на отдельные компоненты — либо пульсацию, либо непрерывный тон.
Также была определена связь этих 196 клеток с конкретными мышцами и областями мозга, а данные сопоставлены с опубликованным коннектомом VNC.
Значение работы
Как отмечает ведущий автор Эрика Эрхардт, результаты "предполагают существование дискретных популяций нейронов, участвующих в контроле поведения крыльев". Старший автор Уайатт Корфф добавляет, что работа "закладывает основу для понимания функциональной архитектуры нейронных цепей, контролирующих движения крыльев".
Созданная библиотека станет важным ресурсом для будущих исследований премоторных цепей, управляющих полётом, ухаживанием и другими сложными поведениями.