Циркадное регулирование в мозге медоносной пчелы

Как пчеле удается посещать цветы именно в нужное время? Как пчелы возвращаются в улей, даже когда солнце, которое они используют в качестве контрольной точки, меняет свое положение в небе? Как они передают эту информацию другим пчелам? И какие молекулярные процессы контролируют это поведение и в которых происходят анатомические структуры?

Хронобиология — это дисциплина, которая исследует циркадные ритмы* (часы) всех живых организмов от простейших до людей. Профессор Шарлотта Хелфрих-Фёрстер является экспертом в этой дисциплине в Университете Вюрцбурга. Она возглавляет кафедру нейробиологии и генетики и проводит исследования с акцентом на циркадные ритмы насекомых. Теперь она и ее команда раскрыли новые детали этих процессов в медоносной пчеле. Ученые опубликовали свои результаты в журнале «Открытая биология» (Open Biology).

«В нашем текущем исследовании мы сосредоточились на концентрации определенного пептида в центральной нервной системе пчелы», — объясняет Шарлотта Хелфрих-Фёрстер. Этот пептид называется «дисперсионным фактором пигмента» или PDF. Известно, что в течение некоторого времени он играет центральную роль в циркадных часах насекомых. Предыдущие измерения также показали, что специальные нервные клетки, так называемые нейронные часы, производят PDF.

Хелфрих-Фёрстер с другими исследователями из университетов в Регенсбурге и в Иерусалиме более тщательно изучил эти нервные клетки. Их цель состояла в том, чтобы детально проанализировать нейронные процессы и анатомические структуры циркадных часов. С этой целью ученые использовали изображения с высоким разрешением центральной нервной системы пчелы в сочетании с непрерывным измерением локальной концентрации PDF в течение дня и последующим анализом. Кроме того, исследователи использовали искусственные пептиды PDF для пчел и изучали последствия их влияния.

  Химия мозга отличает людей от других приматов

Шарлотта Хелфрих-Фёрстер подводит итог центральным выводам этих экспериментов следующим образом: «Наши анализы показывают, что PDF-нейроны направляются в области мозга, которые необходимы для обучения, памяти и ориентации на солнце. Концентрация белков PDF подвержена значительным колебаниям в течение дня с абсолютным низким уровнем ранним утром. Когда пчелам дали искусственный PDF, их типичный поведенческий образец был отложен на некоторое время ».

Для ученых это ключ к тому, что нейронные часы в формате PDF образуют анатомический мост между различными клетками насекомых. Кроме того, они передают дневную информацию от циркадных часов к таким зонам мозга, которые управляют сложными поведением, такими как ориентация на солнце, временная память и организация работы в течение дня.

Источник: ab-news.ru

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.