Даже мухам нравится знакомая песня: как слуховое обучение формирует поведение
Исследователи из Университета Нагои разработали новую неврологическую модель на плодовых мушках Drosophila melanogaster, чтобы изучить, как слуховой опыт в раннем возрасте формирует коммуникативное поведение. Результаты опубликованы в журнале eLife.
Ключевое открытие: привлекательность брачной песни — это выученное поведение
- Ранее считалось, что привлечение самок плодовых мушек к специфическому паттерну вибрации крыльев (брачной "песне") самцов является врожденным инстинктом, препятствующим межвидовому скрещиванию.
- Эксперименты показали, что это приобретенное поведение. Молодые мухи после выхода из куколки учатся предпочитать "песню" своего вида, проводя время среди сородичей.
Эксперимент: изоляция и обучение
- Крылья молодым мухам подрезали и помещали их в изолированные камеры.
- Одна группа мух созревала в тишине, другая — с проигрыванием звука, имитирующего "песню" их вида.
- После созревания мух сводили и включали "песню" другого вида.
Результаты: влияние раннего слухового опыта
Мухи, "обученные" песне своего вида: демонстрировали типичное брачное поведение.
Мухи без "обучения":
- Самки спаривались в ответ на "песню" другого вида.
- Самцы начинали преследовать друг друга (поведение "chaining").
Неврологический механизм
Манипулируя уровнями нейромедиатора GABA и его рецептора в мозге, ученые выявили ключевую роль кластера нейронов pC1 у самок в процессе обучения брачному поведению.
- Эти нейроны, известные своей ролью в оценке половых сигналов, оказались способны меняться под влиянием слухового опыта в период развития.
Значение исследования
- Открытие того, что нейроны мухи могут преобразовывать звук в половое предпочтение, дает возможность изучать, как обучение формирует коммуникативное поведение на простой и удобной модели.
- Эта модель позволяет исследовать на неврологическом уровне, как слуховое обучение преобразуется в сенсомоторное поведение, что во многом напоминает процесс освоения языка у высших видов.