Нейронные механизмы агрессии показывают, как дерущиеся самки мух фокусируются на противнике
Исследователи из Лаборатории Рубина в кампусе Janelia Research Campus (HHMI) использовали пионерские инструменты и коннектом плодовой мушки (Drosophila melanogaster) — карту всех нейронов мозга и их связей, — чтобы выяснить, как агрессия регулирует зрение у самок.
Используя коннектом и генетически модифицированных мух, учёные обнаружили, как нейроны и нейронные цепи работают вместе, чтобы гибко контролировать зрительную информацию в разных ситуациях. Ранее была выявлена группа нейронов, которые провоцируют агрессию у самок, и обнаружено, что эти нейроны пересекаются с путями передачи зрительной информации.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что агрессивные нейроны используют три различных механизма для регуляции зрения:
- Одна цепь содержит возбуждающие входы, которые интегрируют как специфические зрительные стимулы, так и внутреннее состояние мухи.
- Другая цепь модулирует информацию, поступающую из зрительной доли мозга.
- Третий механизм действует как переключатель, усиливая передачу зрительной информации от одной группы нейронов и ослабляя — от другой.
Эти механизмы дают мухе свободу и гибкость, чтобы регулировать внимание к разным частям зрительной среды в зависимости от контекста (например, фокусироваться на противнике во время драки, а не на поиске пищи). Аналогичные цепи активны и у самцов плодовых мух во время ухаживания, что позволяет предположить, что разные социальные поведения могут использовать общие механизмы нейронных цепей.
Работа не только даёт представление о том, как агрессия влияет на зрение, но и создаёт методологическую основу для использования коннектома для выявления нейронов и цепей, лежащих в основе социального поведения. Понимание связи между сенсорной информацией и социальным поведением может помочь в изучении нейропсихиатрических и нейроразвивающих расстройств у других видов, включая человека.
«Понимание того, как мультисенсорные сигналы поступают и интегрируются в социальное поведение, позволяет проводить будущие исследования на других видах и может способствовать открытию конкретных мишеней для лечения», — говорит постдок Кэти Шреттер.