"Pridi k meni Bro" Mentality pojasnjeno z uporabo sadja Fly možganov

Bratec z razprostrtimi rokami in prsmi sploh ne reče: »Pridi, bratec.« Njegova grožnja je jasna. Kot je raziskava objavila v četrtek v reviji Neuron enako lahko rečemo za moške sadne muhe, ko so dovolj razjezeni.

Ko ti vseprisotni hrošči želijo varovati svoje vire ali ozemlje, gledajo svoje tekmece, črpajo svoja krila in polnijo, medtem ko hitro spreminjajo smer na način, ki jim omogoča, da so videti večji kot so. Če se tekmec ne želi ukvarjati z bojem, bo vzletel. Študija je pokazala, da to "pridi k meni, brat" vedenje sadnih mušic je dejansko poganja zelo majhen nabor nevronov, ki deluje neodvisno od drugih agresivnih vedenja.

Brian Duistermars, doktor znanosti, postdok nevrobiologije na Caltechu in prvi avtor študije, priznava, da je obnašanje letenja vse preveč poznano.

»Nenavadno spominja na fante, ki se bodo kmalu borili v baru,« pove Duistermars Inverse. »Zamrznejo se in stremijo drug proti drugemu.« Nato napolnijo svoje tarče, dvignejo krila in jih celo sledijo okoli območja, preden zopet spustijo krila.

Raziskovalci Caltech in Howard Hughes Medical Institute so v članku odkrili majhno skupino približno treh nevronov, ki ob aktivaciji povzročijo, da sadna muha (Drosophila melanogaster) bolj verjetno, da se bodo ukvarjali z grožnjami. To je samo po sebi pomembna ugotovitev, vendar so naredili korak naprej in ugotovili, kako spremeniti te nevrone in jih aktivirati ločeno, tako s sedanjimi tekmeci in celo brez drugih muh. Z drugimi besedami, pridelali so sadne muhe, ki so jih obesili za vabo in grozili prazni sobi.

Preden so raziskovalci lahko manipulirali z možgani muh, so morali dobiti dobro predstavo o tem, kako so muhe delovale. Tako so postavili moške muhe, ki so jih vzgajali v izolaciji, v komoro s hrano, kar je eden glavnih vzrokov groženj. Te solo muhe so dobro znane, da so veliko bolj agresivne kot muhe, ki so jih vzgajali v skupinah. Z opazovanjem več kot 400 teh spopadov so ugotovili, kako je izgledalo grozno vedenje.

"To je kot človek, ki si je napihnil prsi in se razjezil, in izstrelil roke," pravi Duistermars.

Nato so raziskali, kaj se dogaja na celični ravni. Najprej so ugotovili, kateri nevroni so bili aktivirani, ko so muhe prikazale grozljivo vedenje. S tem znanjem v roki so gensko spremenjene muhe, tako da se lahko ti nevroni aktivirajo s svetlobo ali s toploto.

Ko so muhe s toplotno aktiviranimi nevroni bile izpostavljene toplejšim temperaturam, so se ionski kanali v svojih nevarnih vedenjih odpirali in nenadoma so postali zelo agresivni. "Muhe smo postavili v vročo sobo in pustili, da se nevroni vklopijo in vodijo te eksperimente, ko sedim in se potim," pravi Duistermars.

Tiste vroče aggro muhe so zlahka ogrožale svoje sosede, kljub temu, da so bile navadene na druge muhe. To vedenje je prikazano v drugem in tretjem srečanju v zgornjem videoposnetku. V drugem koraku eksperimenta so raziskovalci preskočili lutkasti predmet s toplotno aktivirano muho, ki je takrat, ko so stvari postale res divje: muha ogrozil nežive objekt, kot je prikazano v četrtem srečanju.

"To je bila ena izmed najbolj razburljivih ugotovitev," pravi Duistermars, "ko sem prvič videl muho, ki grozi predmetu."

Enako se je zgodilo s svetlobno aktiviranimi muhami, ko so bile izpostavljene desni valovni dolžini svetlobe. Njihovi nevroni so aktivirali, muhe so grozile lutki, kot je prikazano v srečanju petih.

Duistermars je previden, da opozori, da svetloba in hea nista aktivirala vedenja toliko kot razpoloženje omogoča vedenje.

"To je skoraj kot notranje stanje," pojasnjuje. "Ko smo jezni, se podamo na stvari, ki nas niso razjezile." Podobno, ko so muhe pripravljene na grožnjo, bodo prišle po nečem v bližini - ne glede na to, ali je bila dejanska grožnja ali ne.

Čeprav še ne obstaja nobena skupina aktiviranih nevronov, ki bi bili vpleteni v človeške spopade s tujci, Duistermars opozarja, da so takšna vedenja pogosta med vsemi spolno reproduciranimi živalmi. Kot tak je optimističen, da bi lahko on in drugi na svojem področju nekega dne odklenili povezavo za boj proti možganom.

"Dejstvo, da imajo muhe majhen nabor nevronov, ki v bistvu urejajo celoten vedenjski repertoar, kažejo, da tudi druge živali delajo."