Передний мозг рыбок данио-рерио. Красным цветом отмечены возбужденные нейроны, а зеленым — заторможенные. Автор: доктор Стефани Фор, Институт системной нейронауки Кавли.
Ученые из Норвежского университета науки и технологий выяснили, что мозг рыб использует для обработки сенсорной информации тот же фундаментальный принцип, что и мозг млекопитающих. Работа, опубликованная в журнале Science, показывает, что этот механизм сформировался сотни миллионов лет назад и сохранился с минимальными различиями у разных позвоночных. Исследование опубликовано в журнале Science.
Один принцип для разных мозгов
Исследователи изучали мозг личинок Danio rerio. Это популярная модель в нейробиологии благодаря прозрачности молодых рыб, позволяющей наблюдать работу нервных клеток практически в реальном времени.
Долгое время считалось, что у млекопитающих основным «переключателем» сенсорной информации служит таламус. Именно через него сигналы от органов чувств поступают в кору головного мозга, где объединяются в единую картину окружающего мира.
Однако новая работа показала, что у рыб существует альтернативный путь передачи информации. Ключевую роль играет прегломерулярный комплекс, который направляет сенсорные сигналы в паллиум — область переднего мозга, считающуюся эволюционным предшественником коры больших полушарий человека. Несмотря на различия в строении т размеров мозга, логика организации обработки информации оказалась практически одинаковой.
Рыбка данио-рерио в лаборатории института КавлиМаленькая рыбка под микроскопом
Для экспериментов ученые использовали личинок младше трех недель длиной менее одного сантиметра. Молодь рыб помещали в прозрачный гель под микроскопом, оставляя отверстие возле рта, чтобы через него постоянно проходила свежая вода. После адаптации животных исследователи наблюдали за трехмерной сетью нейронов и тем, как их аксоны достигают паллиума.
Авторы пришли к выводу, что независимо от того, идет ли речь о рыбе, птице или млекопитающем, мозг сначала разделяет информацию от разных органов чувств, а затем постепенно объединяет ее для формирования целостного восприятия окружающего мира. Различается главным образом то, какой из двух древних путей играет ведущую роль у конкретной группы животных.
По мнению исследователей, совпадение столь сложной организации у животных, разделенных сотнями миллионов лет эволюции, говорит о существовании универсальных правил построения мозга, а не о случайном сходстве.
Danio rerio с мутантной окраской (bleached blond) был получен инсерционным мутагенезом. Мутант теряет черный пигмент в меланоцитах, так как не способен синтезировать меланин. Животному на фотографии четыре дня. В верхней части фотографии — животное дикого типа.О рыбках данио-рерио
Полосатых пресноводных рыбок семейства карповых в английском языке именуют рыбками-зебрами (zebrafish). У нас раньше их называли «дамский чулок».
Данио-рерио — одна из самых востребованных моделей в современной нейробиологии: прозрачность личинок позволяет наблюдать активность отдельных нейронов без хирургических вмешательств.
Геном этой рыбы во многом совпадает с человеческим, поэтому данио-рерио широко используют для изучения развития мозга, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и эпилепсии.
Авторы исследования полагают, что обнаруженный принцип может помочь лучше понять, как эволюционировали сложные когнитивные функции позвоночных.
Взрослые особи Danio rerioМеж тем недавно ученым стало известно, как на Земле появились деревья.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
