Вибрации, порождающие звуки «любовной песни», продлевают жизнь самкам

Женщины любят ушами...

Женщины любят, как известно, ушами (в отличие от мужчин). Слух наподобие тактильной чувствительности есть механосенсор, поскольку слуховые нейроны внутреннего уха воспринимают механические колебания лимфы. Так дается сигнал на открытие ионных каналов в мембране нейрона, и ток ионов приводит к возбуждению, импульс которого устремляется в мозг. Молекулярный насос «качает» ионы натрия и калия в противоположных направлениях. Недавно с помощью внесения гена одного из таких каналов удалось восстановить слух у мышей с врожденной глухотой. Помогает молекулярной помпе белок актин, поддерживающий форму клеток.

Женщины живут дольше мужчин. Это, по мнению сотрудников университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе, связано со снижением смертности от инфекционных заболеваний в ХIХ–ХХ веках и с тем, что организм женщин интенсивнее ответил на это изменение. Работа опубликована в журнале «Доклады Национальной академии наук» (PNAS).

Это было бы справедливо, если бы самки животных, начиная с мух дрозофил, не показывали то же самое «неравенство». Скорее всего дело тут в геномике представителей двух полов, что подтверждается различиями в слуховой системе.

У дрозофил ушки действительно на макушке, а точнее на антеннах, растущих чуть ли не прямо из мозга. Самцы мух, как и самцы других видов, включая человека (вспомним «Песнь Песней»), при ухаживании за самками расправляют крылья, вибрация которых порождает звуки «любовной песни» – Love Song. Для последней у мух имеется нейронная цепь из 8–10 клеток, отростки которой идут из головного мозга в грудные ганглии – крылья растут из грудных сегментов. Известны два гена, выключение которых прерывает любовную арию самцов, причем формы этих генов отличаются у самцов и самок. Интересно, что у самцов возбуждение клеток сети стимулирует ухаживание за самками и агрессию по отношению к другим самцам. Повышает возбуждение пептид – «осколок» белка – тахикинин (сравните: тахометр, показывающий скорость).

...зато путь к сердцу мужчины лежит через его желудок. Фото Андрея Сигиды

Выделение последнего становится сигналом в другой системе, клетки которой локализованы по бокам переднего отдела мушиного мозга. Это хорошо видно на полученных в Гавайском университете (г. Маноа) фото, сделанных с использованием светящихся протеинов. Эти картинки опубликованы в журнале eLife.

А в университете штата Вирджиния в г. Шарлотсвиль исследователи обратили внимание на окситоцин – один из важнейших пептидов связи между клетками мозга и организмами (любовь мужчин и женщин, материнская и т.д.). Окситоцин действует на нервные клетки через белковые рецепторы, встроенные в клеточные мембраны. В Вирджинии показали большую роль модификации ДНК, осуществляемой уже после ее синтеза (эпигенетика).

Разные варианты измененного гена рецептора порождали у мышей чувство страха и «ярости», ведущей к проявлению агрессии. Возбуждение нервных клеток транслируется в миндалину (Amygdala), представляющую собой древнее слабо структурированное образование, лежащее в глубине височной доли. Ее нейроны участвуют как в генерации, так и обработке эмоций, в частности такой, как страх. При этом не следует забывать, что страх иногда порождает атипичную неадекватную реакцию в виде агрессии, например в виде акта отчаяния, иногда приводящего к победе и избавлению.

Конечно, люди не мухи и не мыши. Но мухи, например, дешевы и быстро размножаются, что позволяет без больших затрат проводить геномные исследования. К тому же число специфических нейронов у них, отвечающих за те или иные функции, не превышает десятка или нескольких десятков, что позволяет с высокой степенью точности выделять нейронные цепи и прослеживать ход межнейрональных коммуникаций.

А вот уже в мозге мышей число нервных клеток, отвечающих за сходные функции, превышает десятки тысяч. Их описание требует использования суперкомпьютеров, время которых весьма дорого.

Авторы указанных работ в унисон говорят, что даже примитивные нейронные цепи мух станут реальным подспорьем для создания роботов, обладающих собственными мозгами. Роботы необязательно должны быть похожими на людей, но они смогут освободить творческих личностей от нудной лабораторной нагрузки.