Одно из недавних исследований лаборатории Колд-Спринг-Харбор показало, по какой причине люди и животные привыкают к определенным запахам. Представьте себе собаку, играющую в саду и вдыхающую цветочные ароматы. А потом где-то вдалеке появляется хищник, похожий на лису. Запах дикого зверя, поступающий в нос собаки, на 90% ощущается ею, как цветы, и только 10% как аромат, исходящий от хищника. Именно такой вывод сделал доцент CSHL Сакет Навлаха.
Вопрос, который стоял перед представителями научного сообщества, заключался в том, чтобы определить, каким образом собака подавляет неинформативный сигнал цветов, и по какой причине запах хищника все-таки ощущается сильнее. Дело в том, что у собак сложно устроен мозг, поэтому, чтобы все выяснить, исследователи из лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) использовали плодовых мух. Они дали ответ на вопрос, как простой мозг мухи учится игнорировать привычные запахи, которые его окружают всегда, чтобы сосредоточиться на новых, более редких ароматах? Выяснилось, что полученные результаты могут также отображать поведение людей или собак.
Исследователи Ян Шэнь и Навлаха в своем труде описывают, каким образом формируется нейронная связь и как возникает привычка к запаху. Шэнь убежден, что плодовые мухи часто оказываются в ситуациях, в которых их крошечный мозг должен различать множество "обычных" запахов и что-то потенциально важное. В мозге плодовой мухи содержится свыше 100 000 нейронов, их взаимосвязь была зафиксирована и отображена на карте. Такой подход способствует изучению механизмов, с помощью которых насекомое распознает запахи. Именно он стал отправной точкой для данного проекта.
Исследователи обнаружили, что привыкание к запаху обусловлено важным процессом фильтрации сигналов. Когда муха обнаруживает запах, несколько отдельных нейронов (называемых клетками Кеньона) реагируют на него. Возбуждение в этих реагирующих нейронах создает так называемую «метку» для запаха. Если он присутствует постоянно, но не передает никакой важной информации, то нейроны со временем начнут снижать свою активность.
Мозг плодовых мух устроен так, что он привыкает к запаху, который преобладает на фоне других. «Метка» с минимальным количеством активных нейронов почти не вызывает ответной реакции в организме. Если же их много, реакция на запах становится иной. В итоге ароматы, которые окружают насекомое постоянно, воспринимаются не так остро, как новые запахи, даже если они более слабые.
Наряду с этим «серое вещество» плодовой мухи подавляет реакцию на запахи, которые повторяются. Однако этот процесс меняется, если муха «считает» аромат редким и, соответственно, важным. Проводя простейшие математические вычисления, можно легко понять процесс, который наблюдается в ходе обработки сигналов в мозге. Такого мнения придерживается Шэнь. Навлаха, в свою очередь, занимается преодолением разрыва между математическими расчетами и данными нейробиологии.
По мнению редакции портала новостей «Центропресс», важность данного исследования состоит в том, чтобы попытаться понять мозг как алгоритм, который служит для решения основных задач обработки информации. Понимание процесса привыкания к запаху, в свою очередь, даст ответ на вопрос, каким образом можно объяснить привыкание к аромату с биологической точки зрения.
