Учёные составили полную карту нервной системы самца плодовой мушки дрозофилы. В ней отмечены все нейроны головного мозга, зрительных долей и брюшной нервной цепочки — всего более 166 тысяч клеток. Размер мозга этого насекомого сопоставим с маковым зерном, однако в нём находится свыше 100 тысяч нейронов.
Новая схема связей нейронов, или коннектом (карта соединений нервных клеток), дополняет карту мозга самки дрозофилы, представленную в 2024 году. В женской нервной системе было описано около 140 тысяч нейронов. Сопоставление двух карт позволит изучить различия между мозгом самцов и самок, связанные с поведением при спаривании и агрессивными действиями.
Как сообщил соавтор работы Джерри Рубин из Исследовательского кампуса «Джанелия» Медицинского института Говарда Хьюза, впервые появилась возможность сравнить оба пола животного со сложным социальным поведением. По его словам, самцы и самки мух заметно различаются в поведении, а новая карта помогает выявлять нейроны, которые могут быть связаны с этими особенностями. Результаты исследования опубликованы в журналах Cell и Current Biology.
Одновременно с основной работой вышли ещё три исследования, использующие новые данные о нервной системе дрозофилы. Одна из групп изучила цепи, отвечающие за восприятие вкуса: у мух вкусовые рецепторы расположены на ногах, крыльях, ротовых частях и в глотке. Исследователи проследили их связи с мозгом и с нейронными цепями, управляющими, в частности, глотанием и ходьбой.
Другие работы были посвящены обработке зрительной информации и различиям между мозгом самцов и самок. Выяснилось, что зрительные сигналы обрабатываются глубоко в мозге и затрагивают более половины примерно 11 тысяч типов нейронов, отмеченных на карте. Также учёные обнаружили сеть клеток, характерную для самцов и связанную с отдельными элементами ухаживания и физической агрессии.
При этом большинство цепей, отвечающих за ощущения и движения, оказалось общим для обоих полов. В отдельных случаях специальные переключатели направляют сигналы по разным путям в мужском и женском мозге. По словам Карлоса Рибейру из Фонда Шампалимо, работа также может стать технической основой для более масштабных проектов по созданию карт нервной системы мышей и человека.