• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Muszki owocówki też unikają złych doświadczeń

    20.07.2012. 17:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Mózg bez wątpienia jest niezwykłym i złożonym organem. Wykorzystujemy go do zapamiętywania zdarzeń pozytywnych i unikania negatywnych. Na przykład dobrym doświadczeniem jest podzielenie się lodami z najlepszym przyjacielem, podczas gdy skosztowanie zbyt gorącego kawałka pizzy jest złym. Niemniej ta zdolność nie jest wyłącznie domeną ludzi. Muszka owocówka Drosophila melanogaster także może nauczyć się poszukiwania dobrych zdarzeń i unikania złych.

    Międzynarodowy zespół naukowców, pracujący pod kierunkiem Instytutu Neurobiologii im. Maxa Plancka w Niemczech, odkrył, że neurony zawierające dopaminę, powiązane z ciałem grzybkowatym mózgu muszki, wyposażały owada w zdolność tworzenia pozytywnych i negatywnych wspomnień. Badacze zlokalizowali i zidentyfikowali cztery typy komórek nerwowych, które wykorzystują dopaminę do komunikowania się z innymi neuronami. Trzy z nich pełnią rozmaite funkcje przekaźników bodźców negatywnych, a czwarta umożliwia muszce tworzenie pozytywnych wspomnień. Odkrycie zostało zaprezentowane w czasopiśmie Nature.

    Ciało grzybkowate, które stanowi istotną strukturę w mózgu muszki owocówki, odbiera sygnały dopaminowe wysyłane przez neurony. "To naprawdę zaskakujące, że podobne komórki nerwowe uwalniające dopaminę mogą odgrywać tak odmienne role" - stwierdza współautor Hiromu Tanimoto z Instytutu Neurobiologii im. Maxa Plancka.

    Naukowcy z Chin, Francji, Niemiec i USA przeanalizowali, w jaki sposób funkcjonują poszczególne neurony muszki owocówki. Owady zostały wystawione na działanie zapachu powiązanego z negatywnym bodźcem - przerywanym stresem elektrycznym. Zespół zaobserwował, że muszki nauczyły się unikania tego zapachu w przyszłości.

    W kolejnym eksperymencie naukowcy zastąpili przerywany stres sztuczną aktywacją zbioru neuronów zdefiniowanego w czasie wystawienia na działanie zapachu. Zdaniem naukowców przejściowa aktywacja samych neuronów wystarczyła do zasygnalizowania negatywnego bodźca, który zmusił muszkę do utworzenia negatywnego wspomnienia zapachowego. Skutek był taki sam niezależnie od tego, czy negatywny bodziec był obecny, czy nie.

    Zespół odkrył również, że główna różnica między trzema typami neuronów polega na stałości wywoływanych wspomnień. Jeden typ komórek jest powiązany z trwałymi wspomnieniami, a inne są odpowiedzialne za wspomnienia nietrwałe. "Zdarzenia karzące wywołują awersyjne wspomnienia o zróżnicowanej stałości, poprzez łączenie odrębnych komórek dopaminowych w mózgu muszki owocówki" - mówi dr Tanimoto.

    Naukowcy zastosowali tę samą metodę, aby wykazać, że inne komórki dopaminowe sygnalizują nagrodę, aby utworzyć pozytywne wspomnienie zapachowe. Sztuczna aktywacja tych komórek doprowadziła do zapamiętania przez muszki zapachu i podjęcia działań w celu odnalezienia źródła nagrody. Zachowywały się tak, nawet wtedy, kiedy nie było nagrody w postaci cukru. Omawiane prace pokazują, że ten proces pozostaje pod wpływem swoistych neuronów dopaminowych.

    Według naukowców substancja przekaźnikowa - dopamina - jest ważna dla muszki owocówki i innych owadów. Wyniki wypracowane w toku takich badań pozwalają zrozumieć, że zróżnicowanie funkcjonalne dopaminy to mechanizm głęboko zapisany w mózgu.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Neurony lustrzane – grupy komórek nerwowych (neuronów), które uaktywniają się podczas wykonywania pewnej czynności lub obserwowania jej u innych osobników. Neurony lustrzane odkryto w mózgu małp i człowieka. Podejrzewa się, że dzięki nim osobnik na widok pewnej czynności jest w stanie niemal natychmiast odgadnąć intencje innego osobnika nie tylko tego samego gatunku. U człowieka odpowiadają prawdopodobnie również za zdolność do rozpoznawania cudzych emocji i intencji wyrażanych niewerbalnie, czyli empatię oraz współczucie. Mothers against decapentaplegic homolog 4 (SMAD family member 4, SMAD4) – ludzki gen kodujący liczący 552 reszty aminokwasowe polipeptyd, zaangażowany w sygnalizację komórkową. Należy do rodziny białek Darfwin, do której należą białka modulujące aktywność białek nadrodziny TGFβ. SMAD4 przyłącza inne SMADs, takie jak SMAD1 czy SMAD2, tworząc kompleks wiążący DNA i działający jako czynnik transkrypcyjny. SMAD4 jest jedynym poznanym ssaczym coSMAD. SMAD4 jest homologiem Mothers against decapentaplegic u muszki owocówki. Stereotaktyczne przeszczepy tkankowe istoty czarnej – eksperymentalna metoda leczenia choroby Parkinsona. Podejmowane dotychczas próby polegały na próbach transplantacji płodowej tkanki śródmózgowia zawierającej neurony dopaminergiczne do prążkowia chorych na chorobę Parkinsona. Przy założeniu że komórki dopaminergiczne mogą przeżyć i wytworzyć synapsy z innymi neuronami w mózgu biorcy, zaczną wytwarzać dopaminę i że mózg biorcy będzie mógł korzystać z niej w neurotransmisji na uszkodzonych przez proces chorobowy szlakach, metoda ta mogłaby być uznana za metodę leczenia przyczynowego schorzenia. Badania PET u biorców wykazały wzrost wychwytu znakowanej fluorem L-dopy w prążkowiu, obserwowano też poprawę kliniczną, zwłaszcza u młodszych pacjentów. U pacjentów którzy zmarli w czasie obserwacji badanie neuropatologiczne potwierdziło przyjęcie przeszczepu.

    Kora mózgu - struktura mózgu, w części kresomózgowia, zbudowana z istoty szarej, którą stanowią komórki neuronów. Jest największą częścią płaszcza, pokrywa obydwie półkule kresomózgowia. Tworzy ją około 10 mld komórek nerwowych ułożonych w sześciu warstwach o różnej grubości. Dominują w niej komórki piramidalne (najbardziej charakterystyczne dla kory), gwiaździste (głównie w czwartej warstwie) oraz wrzecionowate (w najgłębszej warstwie kory). Kora mózgu osiąga grubość do 4,5 mm. Jest bardzo silnie pofałdowana, dzięki czemu przy mniejszej objętości posiada większą powierzchnię czynną - 2 500 cm u człowieka , co odpowiada powierzchni kuli o średnicy 28 cm. Neurogeneza postnatalna – proces tworzenia neuronów po narodzeniu. Nowe neurony powstają nadal w opuszce węchowej i hipokampie. Są podejrzenia, że zachodzi również w innych częściach mózgu. U ssaków proliferacja komórek macierzystych neuronów utrzymuje się w:

    U kręgowców, neurony czuciowe to neurony, które wychodzą swoimi wypustkami z włókien mięśniowych i tworzą synapsy z rdzeniem kręgowym lub pniem mózgu. W łuku odruchowym bodźce są przekazywane neuronami czuciowymi do neuronów pośredniczących, skąd odpowiedź na nie jest przesyłana neuronem motorycznym do mięśnia. Rekombinaza Tre - eksperymentalny enzym, zmutowana rekombinaza Cre, umożliwiająca selektywne wycięcie zintegrowanego genomu wirusa HIV z genomu zainfekowanych komórek. Dotychczas enzym wykazał swoją aktywność w liniach komórek HeLa, w warunkach laboratoryjnych w ciągu trzech miesięcy całkowicie usuwając zintegrowany wirus z hodowli. Odkrycie jest dziełem naukowców z Instytutu Heinrich Pette Wirologii Eksperymentalnej i Immunologii w Hamburgu oraz Instytutu Molekularnej Biologii Komórki i Genetyki Maxa Plancka w Dreźnie.

    Diafragma - przyrząd służący do pokazania prawidłowego ustawienia muszki w stosunku do szczerbiny celownika bezpośrednio na przyrządach celowniczych broni strzeleckiej oraz prawidłowego zgrania równej muszki z punktem celowania. Zespół neuronów (ang. neural ensemble) jest populacją komórek układu nerwowego (lub neuronów w hodowli) biorących udział w określonym procesie przetwarzania informacji w układzie nerwowym.

    Jądro półleżące (łac. nucleus accumbens) - jedno z jąder podstawnych mózgu. Składa się z kilkudziesięciu tysięcy neuronów o charakterze dopaminergicznym.

    Komórki Purkiniego (ang. Purkinje cells) – typ neuronów GABA-ergicznych kory móżdżku. Obok komórek Betza należą do największych neuronów występujących w mózgu człowieka. Aksony komórek Purkiniego dochodzą do istoty białej móżdżku i ulegają przełączeniu na jądra móżdżku i jądra przedsionkowe.

    Metoklopramid (MTC) – lek o działaniu przeciwwymiotnym i pobudzającym perystaltykę jelit, będący antagonistą receptorów dopaminowych. Jest często stosowany jako lek pomocniczy w terapii cytostatykami – dla łagodzenia nudności i innych działań niepożądanych tych leków. Działanie przeciwwymiotne jest spowodowane nie tylko blokowaniem przekaźnictwa w neuronach dopaminergicznych ale też pobudzaniem receptorów 5HT4, co powoduje przyspieszenie perystaltyki i wspomaga opróżnianie żołądka. Encefalizacja (gr. enképhalos – mózg), cerebralizacja, cerebryzacja (łac. cerebrum – mózg) – ewolucyjny proces, który prowadzi do przejmowania funkcji niższych ośrodków nerwowych przez ośrodki wyższe. Polega na koncentracji neuronów w przedniej, głowowej części ciała zwierzęcia i jest związany z wykształceniem się głowy (cefalizacja) i powstaniem mózgu. W antropologii znaczenie terminu cerebryzacja zawężane jest do ewolucyjnego wzrostu rozmiarów mózgu u naczelnych.

    Neuryt, akson (axon), włókno osiowe, włókno nerwowe, wypustki osiowe - element neuronu odpowiedzialny za przekazywanie informacji z ciała komórki do kolejnych neuronów lub komórek efektorowych (np. komórek mięśniowych bądź gruczołowych). Neuryt może być osłonięty osłonką włókien nerwowych. Jest z reguły dłuższy od dendrytów i, w odróżnieniu od nich, w komórce występuje pojedynczo (choć może być rozgałęziony).

    Dodano: 20.07.2012. 17:26  


    Najnowsze