Нематоды обретают опыт по мере взросления

Ученые из Института биологических исследований Солка обратили внимание, что молодые и взрослые особи самых разных видов животных по-разному реагируют на запахи еды. Чтобы исследовать, как поведение отличается на уровне активности нейронов, ученые использовали обычный в исследованиях нервной деятельности модельный организм — нематоду Caenorhabditis elegans. Нервная система этого круглого червя состоит из всего лишь 302 нейронов, и совокупность нервных связей между ними полностью расшифрована, а мозг нематоды даже заснят в процессе работы.

Ученые помещали червей разного возраста в чашку, в которой были две капли жидкостей: одна пахла диацетилом (этому веществу обязан своим запахом, например, попкорн), а другая имела нейтральный запах. Запах диацетила у червей, как и у человека, связан с едой, так что он привлекает их внимание. Ученые обнаружили, что, почувствовав запах, молодые черви ведут себя совсем не так, как взрослые: они ползают по чашке и тратят много времени на путь к капле, если вообще добираются до нее, тогда как взрослые черви безошибочно ползут на запах кратчайшим путем.

Оказалось, что и у взрослых, и у молодых червей в ответ на запах включается одна и та же пара нейронов, которые называются AWA, но у молодых особей для ее активации концентрация диацетила должна быть больше. Кроме того, у взрослых в ответ на запах активируются еще три парных нейрона — AWB, ASK и AWC, чего у молодняка не происходит.

По мнению ученых, из того, что набор генов и нейронов у всех нематод абсолютно одинаковый, следует, что разница в реакции объясняется опытом. Нематоды обучаются по мере взросления, между их нейронами образуются новые связи и способы реагирования. По словам ученых, результаты показывают пластичность мозга, благодаря которой молодые особи адаптируются к изменяющейся среде, с тем чтобы, повзрослев, быстрее находить еду и использовать ресурсы эффективнее.

Исследование описано в журнале eNeuro.

Нематоды давно используются учеными для изучения нервной системы. У этих червей обнаружили различия мозга самцов и самок, они подвержены депрессии, а также помогают изучать дефицит дофамина.

 Евгения Щербина