Ученые подробно изучили нервную систему личинок, находящуюся в их кишечнике, и результаты пролили свет на глотание. Согласно данным, такое действие исследователи считают «возможно, одним из самых значимых решений, принимаемых животными».
«Мы стремились получить полное представление о взаимодействии пищеварительной системы и мозга во время еды, — отмечает нейробиолог Майкл Панкратц. — Для этого нам нужно было выяснить, какие нейроны участвуют в этом процессе и как они активируются».
Исследователи действительно сделали все возможное: они аккуратно разрезали одну из личинок на тысячи мелких кусочков и сфотографировали их под мощными микроскопами, составив карту нейронных путей и связей. На основе этих изображений с помощью компьютерного программного обеспечения была создана трехмерная модель, что привело к открытию биологического механизма, известного как рецептор растяжения, расположенного, например, в пищеводе, который соединяет рот с желудком.
Этот рецептор связан с шестью специфическими нейронами в мозге личинки, которые получают информацию о процессе глотания и о том, что именно она ест. Если личинка находит вкусную еду, мозг выдает сигнал о вознаграждении.
«Нейроны способны определить, является ли это пищей, и оценить ее качество», — подчеркивает нейробиолог Андреас Шоофс. Он добавил, что «электрически возбудимая клетка вырабатывает серотонин только при обнаружении пищи хорошего качества, что способствует продолжению жизни личинки».
У плодовых мушек насчитывается менее 200 тысяч нейронов по сравнению с примерно 100 миллиардами в человеческом мозге. Однако сложность этих нервных клеток позволяет рассматривать их как уменьшенную модель человеческой системы, что упрощает каталогизацию и понимание основного механизма, необходимого для выживания животных.
В дальнейшем у исследователей стоит намерение выяснить, существует ли аналогичная схема расположения нейронов и выделения серотонина у других животных, включая человека. Дело в том, что у людей больше биологического сходства с плодовыми мушками, чем можно было бы предположить, но для понимания человеческой схемы потребуется значительное расширение исследований. Исследование поможет понять, является ли этот фактор хорошего самочувствия во время еды общим для всех.
«На данном этапе мы еще недостаточно знаем о том, как работает система управления у человека, — заключает Майкл Панкратц. — В этой области потребуется еще много лет исследований».