Как мозг мухи рассчитывает свое положение в пространстве
Новое исследование значительно продвинулось в решении этой загадки, сообщив, что мозг мухи имеет набор нейронов, которые сигнализируют о направлении, в котором движется тело, независимо от того, в каком направлении повёрнута голова.
Даже когда мы закрываем глаза, мы обычно хорошо понимаем, где находимся в комнате и в какую сторону смотрим. Это потому, что даже в темноте наш мозг создает внутреннее представление о том, где мы находимся в пространстве. В 1980-х годах ученые обнаружили, что группа клеток, называемых "клетками направления головы", играет ключевую роль в том, чтобы сообщить нам нашу угловую ориентацию, а позже было обнаружено, что у мух есть клетки с аналогичной функцией. Активность клеток указывает на угол, на который указывает голова, подобно тому, как стрелка компаса указывает ориентацию человека в окружающей среде.
Чтобы подтвердить находку, Ченг Лю, аспирант лаборатории Маймон и старший автор исследования, приклеил плодовых мушек к миниатюрным жгутам, которые удерживают на месте только головы насекомых, что позволило ему записывать активность мозга, в то время как мухи могли свободно махать крыльями и управлять своими телами в виртуальной среде. Установка содержала несколько визуальных сигналов, в том числе яркий свет, представляющий солнце, и поле более тусклых точек, которые можно было отрегулировать так, чтобы муха чувствовала, что ее отбрасывает назад или в сторону.
Как и ожидалось, ячейки направления головы последовательно указывали ориентацию мухи на солнце, имитируемую ярким светом, независимо от движения более тусклых точек. Кроме того, исследователи определили новый набор клеток, которые указывали, в каком направлении путешествовали мухи, а не только в том направлении, куда указывала их голова. Например, если мухи были ориентированы прямо на солнце на востоке, а их отбрасывало назад, эти клетки указывали, что мухи (фактически) путешествовали на запад. «Это первый известны
Даже когда мы закрываем глаза, мы обычно хорошо понимаем, где находимся в комнате и в какую сторону смотрим. Это потому, что даже в темноте наш мозг создает внутреннее представление о том, где мы находимся в пространстве. В 1980-х годах ученые обнаружили, что группа клеток, называемых "клетками направления головы", играет ключевую роль в том, чтобы сообщить нам нашу угловую ориентацию, а позже было обнаружено, что у мух есть клетки с аналогичной функцией. Активность клеток указывает на угол, на который указывает голова, подобно тому, как стрелка компаса указывает ориентацию человека в окружающей среде.
Чтобы подтвердить находку, Ченг Лю, аспирант лаборатории Маймон и старший автор исследования, приклеил плодовых мушек к миниатюрным жгутам, которые удерживают на месте только головы насекомых, что позволило ему записывать активность мозга, в то время как мухи могли свободно махать крыльями и управлять своими телами в виртуальной среде. Установка содержала несколько визуальных сигналов, в том числе яркий свет, представляющий солнце, и поле более тусклых точек, которые можно было отрегулировать так, чтобы муха чувствовала, что ее отбрасывает назад или в сторону.
Как и ожидалось, ячейки направления головы последовательно указывали ориентацию мухи на солнце, имитируемую ярким светом, независимо от движения более тусклых точек. Кроме того, исследователи определили новый набор клеток, которые указывали, в каком направлении путешествовали мухи, а не только в том направлении, куда указывала их голова. Например, если мухи были ориентированы прямо на солнце на востоке, а их отбрасывало назад, эти клетки указывали, что мухи (фактически) путешествовали на запад. «Это первый известны