У насекомых обнаружили рецептор, который срабатывает при подъеме температуры выше оптимальной и запускает нейронные паттерны сна.
©Gallio Lab, Northwestern University
Сиеста распространена во многих южных странах. Польза такой традиции в точности не известна: по одним данным, дневной сон полезен для сердечно-сосудистой системы, по другим — наоборот. Так или иначе, он позволяет переждать самое жаркое время суток и не перегреваться в движении. Возможно, это поведение коренится не только в культуре, но и в биологии. Даже у дрозофил высокая температура запускает временный переход ко сну. Ученые из американского Северо-Западного университета исследовали нейронные механизмы, лежащие в основе такой реакции. Их статья опубликована в журнале Current Biology.
Марко Галлио (Marco Gallio) и его коллеги использовали полную компьютерную модель коннектома дрозофилы, которая описывает возможные связи и взаимодействия между примерно сотней тысяч нейронов, образующих «головной мозг» мушки. Кроме того, проводили эксперименты с регистрацией активности в клетках нервной системы. Пару лет назад таким способом ученые выявили в нервной системе дрозофил своеобразный «термометр», позволяющий им реагировать на холод. Теперь аналогичную схему обнаружили для жары.
©Alpert et al., 2022
Это прежде всего температурный рецептор, который активируется при ее подъеме выше оптимальных для мушек плюс 25 градусов Цельсия, он работает тем интенсивнее, чем жарче становится вокруг. Как и в случае с реакциями на холод, на рецептор отзывается целая сеть клеток, тесно связанных со сном, — группа латеральных постериорных нейронов (LPN). Также они получают независимую информацию с температурных рецепторов в антеннах насекомого. Срабатывая, эти «нейроны сиесты» запускают торможение и сон.
Теперь исследователи планируют детальнее разобраться, как именно независимые пути реакции на холод и жару взаимодействуют, формируя соответствующее поведение. Они уже определили один конкретный нейрон, в котором, по-видимому, происходит интеграция таких сигналов. «Это может быть началом для новых, очень интересных исследований», — резюмировал Майкл Альперт (Michael Alpert), один из авторов работы.
