Серотонин вызывает "замирание" при испуге: исследование на мухах

Исследование Колумбийского университета на плодовых мушках (Drosophila) показало, что нейромедиатор серотонин запускает реакцию испуга — автоматический рефлекс "оленя в свете фар", который на мгновение заставляет тело замереть в ответ на потенциальную угрозу.

Ключевые результаты:

• При неожиданном изменении среды (например, внезапной вибрации) быстрый выброс серотонина в нервной системе мухи буквально и временно останавливает её.
• Серотонин действует как аварийный тормоз. Его высвобождение необходимо для реакции замирания, что может быть результатом одновременного напряжения мышц с обеих сторон суставов ног.
• Эта пауза, вероятно, позволяет нервной системе оценить внезапное изменение и решить, как реагировать дальше.

Ход эксперимента:

Учёные использовали аппарат FlyWalker для отслеживания движений мух и манипулировали уровнями серотонина и дофамина в их брюшной нервной цепочке (аналоге спинного мозга позвоночных).

• Активация серотониновых нейронов замедляла движение, а их "выключение" — ускоряло.
• Эффект серотонина был максимальным при быстрых изменениях окружающей среды.
• Для моделирования испуга создали два сценария: полное отключение света и "землетрясение" (с помощью миниатюрной вибрирующей платформы).

Интересное наблюдение:

Хотя начальной реакцией в обоих случаях была мгновенная пауза, последующая скорость движения отличалась:

• После отключения света мухи двигались медленно и осторожно.
• После "землетрясения" мухи начинали идти быстрее.

Значение исследования:

Поскольку серотонин и реакция испуга существуют у самых разных животных, от рыб до людей, эти результаты проливают свет на возможные химические и молекулярные процессы, происходящие при испуге у более сложных организмов. Дальнейшие исследования направлены на создание детальной молекулярной "карты" двигательного контроля.

Исследование "Serotonergic modulation of walking in Drosophila" опубликовано в журнале Current Biology.