Группа учёных из Университета Иллинойсаво во главе с профессором энтомологии и руководителем Лаборатории Геномики Джином Робинсоном (Gene E. Robinson) продолжила свои исследования, изучавшие поведение пчёл и плодовых мушек. Ученые выяснили, что агрессия насекомых напрямую связана с тем, как их мозг вырабатывает энергию, необходимую для функционирования организма. Результаты нового исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Оказалось, что в головном мозге у пчелы, которая сталкивается с вторжением на свою территорию, снижается метаболизм из-за того, что подавляется активность важнейших генов (отвечающих за процесс окислительного фосфорилирования).
«Это было противоречивым открытием, что эти гены были подавлены», – рассказывает профессор Робинсон. – «Ведь казалось бы для агрессии требуется больше энергии, а не меньше».
Другой исследователь Клер Ритшоф (Clare Rittschof) с помощью препаратов подавляла основные шаги окислительного фосфорилирования в пчелиных мозгах. Она увидела, что агрессия увеличивается. Исключением были пчёлы, которые находились в стрессовом состоянии длительное время, у них уровень агрессии не менялся.
В следующих экспериментах учёные обнаружили, что снижение окислительного фосфорилирования у плодовых мушек дрозофил также увеличивает агрессию. Используя генетику, ученые обнаружили этот эффект только тогда, когда окислительное фосфорилирование было снижено в нейронах, но не в соседних, окружающих их клетках, известных как глиальные.
Робинс говорит, что это удивительно, так как «глиальные клетки метаболически очень активны, и это энергетические хранилища мозга». «Когда насекомое сталкивается с угрозой, оно сразу же агрессивно отвечает в течение нескольких секунд. Но изменения в метаболизме мозга занимают гораздо больше времени и не могут объяснить это немедленное реагирование».
Особенно интересно, что такие эффекты нашли у двух видов насекомых, которые эволюционно разошлись 300 миллионов лет назад. По мнению исследователей, выводы улучшат понимание непосредственных и долгосрочных изменений, которые происходят в ответ на угрозу.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
H. Li-Byarlay, C. C. Rittschof, J. H. Massey, B. R. Pittendrigh, G. E. Robinson. Socially responsive effects of brain oxidative metabolism on aggression // Proceedings of the National Academy of Sciences — 2014
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
