Новое исследование проливает свет на происхождение социального поведения

Новое исследование, проведенное биологами из Корнельского университета, пролило свет на удивительную связь между зрительной системой плодовых мушек и их социальным взаимодействием. Традиционно считалось, что плодовые мушки в первую очередь полагаются на химические рецепторы для определения потенциальных товарищей. Однако последние исследования показывают, что зрительная система мух играет важную роль и в их социальном поведении.

Последствия этого открытия выходят далеко за пределы мира плодовых мушек. Понимая механизмы, лежащие в основе социального поведения этих крошечных насекомых, ученые надеются разобраться в истоках разнообразного социального поведения у людей, в том числе связанного с такими заболеваниями, как биполярное расстройство и аутизм.

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, показало, что манипуляции с визуальной системой самцов плодовых мушек могут отменить химические сигналы, которые они излучают, чтобы сообщить о своем поле и социальном статусе. При увеличении зрительного усиления в мозге самцы мух необъяснимо тянутся к другим самцам, демонстрируя поведение ухаживания, которое обычно свойственно самкам.

Старший автор работы Нилай Япичи, доцент кафедры нейробиологии и поведения Корнельского университета, объясняет: "Удивительно, но увеличение зрительного усиления в мозге каким-то образом отменяет хемосенсорное торможение, привлекая мух-самцов к другим самцам". Этот вывод опровергает давнее мнение о том, что зрение у плодовых мушек используется исключительно для обнаружения и отслеживания движения.

Исследователи обнаружили, что изменение сигнализации рецепторов GABARAP/GABAA в нейронах зрительной обратной связи самцов плодовых мушек напрямую влияет на их социальные запреты. Когда ген GABARAP подавлялся в зрительной системе, самцы демонстрировали повышенное поведение ухаживания по отношению к другим самцам.

Интересно, что гены, сходные с теми, что обнаружены в человеческом мозге, контролируют зрительные нейроны у плодовых мушек. Эта взаимосвязь открывает новые возможности для изучения того, как эти белки регулируют социальное поведение у млекопитающих, включая человека. Снижение уровня ГАМК в мозге человека было связано с социальным отторжением, наблюдаемым при таких заболеваниях, как аутизм и шизофрения.

Ведущий автор исследования Юта Мабучи (Yuta Mabuchi), Ph.D. '23, подчеркивает важность этих результатов, заявляя: "Наши результаты открывают перспективный путь для изучения того, как эти белки регулируют социальное поведение в мозге млекопитающих и их потенциальный вклад в психические заболевания человека".

Это новаторское исследование не только углубляет наше понимание сложного социального поведения, демонстрируемого плодовыми мушками, но и создает ценную основу для изучения механизмов, лежащих в основе социального поведения у человека. Разгадав тайны зрительной системы плодовой мушки, ученые стали на шаг ближе к пониманию сложностей таких заболеваний, как биполярное расстройство и аутизм.