Нервные клетки мух, отвечающие за движение конечностей, отключаются во время активности
Генетические драйверы для конкретных типов клеток. Автор: Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09554-2
У плодовой мушки нервные клетки, которые обнаруживают движение конечностей, «замолкают», когда насекомое ходит или чистится. Этот переключатель «включения-выключения» может помогать нервной системе переключаться между двумя состояниями: одно помогает сохранять тело устойчивым, а другое готовит его к движению.
Нейробиолог из UW Medicine Джон Татхилл объяснил разницу на человеческом примере: «Стабилизирующие рефлексы позволяют нам, например, сохранять равновесие в качающемся поезде, в то время как активный режим поддерживает динамические движения, такие как ходьба по неровной местности».
«Все животные обладают чувством положения и движения своего тела, известным как проприоцепция, которое используется для стабилизации позы тела и управления движениями», — сказал он.
Татхилл является профессором нейробиологии и биофизики в Медицинской школе Вашингтонского университета. Его лаборатория изучает клетки, сигналы и цепи, которые управляют проприоцепцией и моторным контролем у мух.
Под руководством его бывшего постдока Криса Даллмана исследование, приведшее к новым открытиям, было опубликовано 17 сентября в журнале Nature.
Исследователи показали, что проприоцептивные нервные клетки для восприятия движения ног деактивируются во время активного движения. Они также обнаружили нейронную цепь, которая создает этот зависящий от состояния переключатель, который мозг использует для переключения между поддержанием постуральных рефлексов и поддержанием произвольного движения.
Способность мухи избирательно подавлять обратную связь от движения, предположили исследователи, может делать насекомое более чувствительным к внезапным внешним событиям, которые могли бы его потревожить, и, следовательно, более быстрым в реакции.
Расширение фундаментальных научных знаний о сенсорной обратной связи, которая гибко настраивается для управления этими двойными задачами, может заложить основу для будущих клинических применений.
«Понимание того, как проприоцепция используется для контроля тела, важно для разработки методов лечения сенсомоторных расстройств и поддержки реабилитации после травм», — сказал Татхилл.
Проводя это недавнее исследование на плодовых мушках, лаборатория Татхилла использовала кальциевую визуализацию для конкретных типов клеток, чтобы узнать, что проекции нервных клеток, обнаруживающих положение, работают в диапазоне поведений. Подавление обратной связи от движения во время ходьбы и груминга происходило через определенный класс нервных клеток — интернейроны, которые функционируют как связующее звено между сенсорными нейронами и мотонейронами.
Это избирательное подавление происходило только во время активных, самонаправленных движений насекомого, а не пассивных движений его конечностей. Исследователи проследили пути передачи нервных сигналов, которые осуществляют это торможение специфическим для ноги образом.
Исследователи указали, что определенные находки предполагают, что торможение может осуществляться предиктивно, когда нога еще находится в покое, после того как интернейроны получают сигналы от мозга и до начала движения. Даллман продолжает свои исследования того, как нейронные цепи контролируют движение, в качестве стипендиата Марии Склодовской-Кюри в Вюрцбургском университете в Германии.
Больше информации: Chris J. Dallmann et al, Selective presynaptic inhibition of leg proprioception in behaving Drosophila, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09554-2
0 комментариев