Учени установиха, че животински видове, които имат сходна анатомия на мозъка, използват различни невронни мрежи, за да изпълняват идентично поведение. Това заключение предизвиква всеобщата нагласа за връзката между поведение и неврология.
Екип от Университета на Джорджия пренастрои невронната мрежа на един вид и й даде връзките на друг вид, за да тества хипотезата за еволюцията на невронните мрежи и поведението, съобщи Science daily.
Акира Сакураи (Akira Sakurai) и Пол Кац (Paul Katz) от Института по невронаука към Университета на Джорджия извършиха проучване на мозъците на морски плужеци и по-специално на голохрили охлюви (Nudibranchia), които имат големи неврони, образуващи прости мрежи и произвеждащи просто поведение. Резултатите са публикувани в списание Cell (Different Roles for Homologous Interneurons in Species Exhibiting Similar Rhythmic Behaviors).
В опитите си учените проучват по какъв начин мозъците на тези морски създания произвеждат поведение за плуване. Учените откриват, че макар мозъците на два вида голохрили охлюви (Melibe leonina и Dendronotus iris) да имат еднакви неврони и дори поведението да им е еднакво, техните невронни мрежи са различни.
Голохрилите охлюви могат да бъдат открити по целия свят и често имат разнообразни форми и украси. Първият вид от изследваните създания достига 10 см дължина и крайник, подобен на качулка с ресни, който използва за улавяне на жертвите си. Вторият варира от 10 до 30 см и е с разклоняващи се качулки и тяло, покрито с шипоподобни израстъци.
Снимка: Ralph and Dale Marie Gonzales
Общото за двата вида е начинът, по който плуват - и двата огъват тялото си от една на друга страна в тласъци от по няколко секунди, за да се придвижат от едно място до друго. Това, че тези близки като вид създания се придвижват по идентичен начин, не е изненада, нито пък фактът, че и двете имат прости нервни системи със сходни видове неврони, разположени в сходни позиции.
Затова и биолозите приемат, че невронните им мрежи би трябвало също да са еднакви. Учените от Университета в Джорджия обаче установяват, че това не е така.
Предишно проучване на Кац и Сакураи вече показа, че въпреки че имат еднакви мозъчни структури, всеки вид голохрил охлюв използва различна подредба на пътеките между невроните, за да постигне сходни плавателни модели. Затова големият въпрос е дали е възможно да се пренастрои мозъка на един голохрил охлюв да съвпадне с модела на невронни връзки при други видове и да се наблюдава същото поведение.
Екипът използва екстракт от отровното растение кураре, за да блокира отделните връзки между невроните в Dendronotus iris, като спират мозъка му да произвежда секвенции от импулси, които му позволяват да плува. След това те използват електродни импланти, за да симулират по изкуствен начин връзките между мозъчните клетки на Melibe leonina.
Това позволява на първия вид отново да плува, само че този път като използва същите неврони по коренно различен начин.
"Това и предишното проучване показват, че връзката между невронните мрежи на два различни вида морски плужеци, се различава значително една от друга въпреки наличието на сходни неврони и поведение", отбелязва Кац.
Резултатите показват, че отклонения в микроциркулацията между групите неврони, могат да доведат до еволюция или консервация на дадено поведение. С други думи, ако едно поведение е важно, мозъкът може да изобрети нови мрежи, за да го поддържа, без необходимостта от разработване на напълно нова част от анатомията.
На този етап все още не е ясно защо тези два вида използват своите неврони да вършат едно и също нещо по два различни начина. "Вероятно някои от невроните в един или друг вид поемат допълнителни функции, които оказват селективен натиск за промяна на наследствените връзки", допускат учените.
От друга страна обаче вероятно моделът няма значение, а е нервната система - еквивалент на генетичното разнообразие "носещо" се в разлини посоки. Във всеки случай посланието е, че ако два вида се държат еднакво и имат еднаква невронна анатомия, това не означава непременно, че те я използват точно по един и същи начин.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари