Flybrain: клетки от памет, открити за изображения

Места за оптични впечатления изолирани

В мозъка на плодовата муха: Козината на закачалката, с жълто маркирана клетъчна група в горната снимка съответства на паметта за различната височина на шарките. За паметта на наклона на ръбовете обаче е отговорна друга група нервни клетки. Изглежда по-скоро в средата на долната снимка като по-малка, също така жълта и подобна на закачалка структура. © А. Дженет / М. Хайзенберг
чете на глас

Мозъкът на плодовата муха Drosophila крие по-малко тайна. Учените откриха къде насекомото съхранява паметта на визуалните впечатления. Както изследователите съобщават от Биоцентъра на Вюрцбургския университет в научното списание „Nature“, Drosophila не копира картината на своята среда като фотографска снимка в мозъка - това би струвало твърде много място за съхранение. Вместо това тя забелязва само някои характеристики на моделите, като наклона на ръбовете или позицията им един спрямо друг.

Тези оптични спомени се съхраняват в мозъка на мухата в различни клетъчни групи, както доказаха генетиците от Вюрцбург с колеги от Китай, Япония и САЩ. Учените откриха два плътно определени слоя нервни влакна, всеки от които съхранява една от характеристиките. „Както при хората, паметта на мухата не се разсейва в мозъка. Открихме две отделни групи от около 20 нервни клетки, които извършват високоспециализирана работа на паметта “, обяснява проф. Мартин Хайзенберг.

Двете новооткрити „места на паметта“ са разположени във ветрилообразна зона в централния комплекс на летящия мозък. Единият съхранява различната височина на шарките, така че независимо дали те са в зрителното поле на мухата по-скоро нагоре или по-скоро надолу. Другият е отговорен за наклона на ръбовете. За първи път нервните клетки бяха локализирани в насекоми, които са отговорни за зрителната памет. На централния комплекс досега се приписва основната функция на посредничество между половините на мозъка. Но сега е ясно, че той също играе роля в определени визуални и учебни постижения на мухата.

Генетично възстановяване на мозъчните региони

До тези открития изследователите стигнаха с мутанти на мухи, чийто мозък вече не е способен да учи. Една усъвършенствана техника обаче дава възможност за генетично „поправяне“ на много специфични мозъчни участъци и по този начин прави мухата способна да се учи отново. По този начин изследователите успяха да зададат коя мозъчна област е отговорна за паметта на кой модел.

За своите изследвания генетиците от Вюрцбург са разработили сложен симулатор на полети, в който може да се създаде изкуствена среда с различни шарки и цветове. Мухата е фиксирана в нея с телена закачалка и прикрепена към измервателно устройство. показ

Това улавя полетните им сили и по този начин тяхното намерение да се движат и подава данните в компютър. След това изчислява в реално време как мухата би превърнала свободен полет със същата маневра и изкуствената среда се измества съответно около мухата.

Това създава на насекомото визуално впечатление за действително летене. Неговата траектория към определени модели, които му се представят, може да го определите сами. В експеримента мухата първоначално се тренира с помощта на наказание за топлинен лъч, за да се избегне контрола на определени модели. По време на следния тест топлината се изключва и се измерва дали мухата все още избягва „забранените“ посоки. По този начин можете да видите кои модели мухата може да запомни.

(idw - Университет W rzburg, 06.02.2006 - DLO)