У дрозофил нашли отвечающую за секс нейронную сеть

Pittou2 / Flickr

Ученые из Оксфордского университета идентифицировали нейроны, отвечающие за копуляцию у самцов плодовой мушки дрозофилы (Drosophila melanogaster). Небольшая сеть нейронов находится в аналоге спиннного мозга дрозофилы и состоит из моторных нейронов, ингибиторных интернейронов и механочувствительных нейронов. Статья опубликована в журнале eLIFE.

У насекомых, в том числе дрозофил, существует жестко детерминированный ритуал ухаживания, состоящий из серии генетически запрограмированных движений. Ошибочное выполнение или пропуск любого пункта этой строгой программы может привести к тому, что спаривание не состоится. Ритуал ухаживания и спаривание контролируется экспрессией гена doublesex (dsx), который отвечает за половое поведение самцов и самок и определяет различия в их анатомии. У самцов дрозофил этот ген экспрессируется примерно в 650 нейронах, отдельные группы которых контролируют отдельные этапы ритуала ухаживания и спаривания. Несмотря на то, что само ухаживание и спаривание дрозофил описано в мельчайших деталях, конкретные нейроны, контролирующие их отдельные этапы, пока не идентифицированы.

Теперь авторам удалось найти цепь из экпрессирующих doublesex нейронов, которая контролирует непосредственно процесс спаривания у самцов дрозофилы. Эта цепь составлена примерно из 80 моторных нейронов и 150 ингибиторных интернейронов, находящихся в аналоге спинного мозга дрозофил — брюшной нервной цепи, и нескольких групп механочувствительных нейронов на половых органах. Моторные нейроны контролируют работу пениса дрозофилы, а ингибиторные нейроны тормозят работу моторных нейронов и позволяют прекратить половой акт. Механочувствительные нейроны при этом обеспечивают «обратную связь» во время спаривания, кооридинируя работу моторных и ингибиторных нейронов для создания правильного баланса между возбуждением и торможением.

Интересно, что отвечающая за копуляцию нейронная цепь, которую нашли авторы, никак не пересекается с найденными в предыдущих исследованиях  нейронными цепями, отвечающими за другие этапы размножения: выброс сперматозоидов и продолжительность копуляции. Иными словами, все эти сети состоят из разных нейронов. Вполне вероятно, что они каким-то образом взаимодействуют друг с другом, однако как именно это происходит, пока только предстоит выяснить. В дальнейших исследованиях авторы планируют выяснить, каким образом происходит координация всей системы: как комбинируются сигналы от нейронов, отвечающих за копуляцию, с сигналами от других внутренних органов самца, от самки и от окружающей среды.

Дрозофилы — один из самых детально изученных живых организмов. Так, недавно ученые создали полную модель нейрональных связей (коннектома) одного полушария мозга дрозофилы, включающий примерно 100 тысяч нейронов.

Софья Долотовская

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.