Нейроны, синхронизирующие предпочтения самок с брачными песнями самцов у плодовых мушек

Самцы нескольких видов плодовых мушек Drosophila ритмично вибрируют крыльями во время ухаживания, производя брачную песню. Временные компоненты этих песен различаются между видами, что позволяет самкам отличать потенциальных партнёров.

Исследователи из Университета Нагои изучили, как слуховой путь обработки информации эволюционировал и разошёлся между видами. Они воспроизводили песни с разным ритмом самкам двух близкородственных видов — Drosophila melanogaster и Drosophila simulans, у которых разные брачные песни. Drosophila simulans предпочитали песни с отличными временными компонентами от песен Drosophila melanogaster.

С помощью кальциевой визуализации учёные определили, как специфическая группа слуховых нейронов, AMMC-B1, реагирует на разные брачные песни у этих видов. Реакции этих нейронов действительно различались между видами, и эти различия соответствовали ранее наблюдаемым поведенческим реакциям.

Ключевые выводы:

• Это первое исследование, проясняющее, как эволюционирует механизм различения ритмов одного и того же звука.
• Обработка ритмической информации в нейронных цепях различается у видов плодовых мушек.
• Математическое моделирование показало, что это видовое различие может быть связано с изменением баланса между облегчением и торможением в нейронных цепях.

Несмотря на поведенческие различия, общие характеристики нейронов AMMC-B1 у двух видов оказались схожими. Это говорит о том, что свойства нейронной цепи, по крайней мере на ранних стадиях, эволюционно консервативны и, вероятно, кодируются сходными генами. Эти данные подтверждают теорию, что видоспецифичность таких нейронных групп возникла на более поздней стадии слуховых нейронных цепей обработки информации.