Ученые из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке обнаружили гены, которые помогают относительно простым организмам – червям нематодам – принимать решения о перемещении на новое место для поиска пищи, и полагают, что работа аналогичных генов может лежать и в основе принятия решений человеком, сообщается в статье исследователей в журнале Nature.
Работа обнаруженных генов связана с ситуациями, когда животным необходимо сделать выбор: приступать к поискам нового источника пищи или оставаться на месте, пользуясь остающимися ресурсами, – на основании внешних и внутренних факторов.
Ученые во главе с Корнелией Баргман продемонстрировали, что одним из факторов принятия или непринятия решения о передвижении нематодами являются природные вариации в гене tyra-3, отвечающем за синтез в организме червя рецепторов нейромедиатора адреналина.
“Наиболее интересной стороной нашей работы является то, что молекулы, родственные адреналину, вовлечены в работу центральной нервной системы и механизмы принятия решений в организмах большого разнообразия животных, включая человека. Эти параллели между очень разнообразными видами заставляют предположить очень древнее происхождение химических механизмов принятия решений”, – приводит слова Баргман пресс-служба Медицинского института имени Говарда Хьюгса.
Необходимость для нематод принимать подчас сложные решения обусловлена средой обитания и образом их жизни. Питаясь бактериями, чаще всего обитающими на остатках гниющих растений, нематоды должны не только определить направление дальнейшего поиска корма, но и отличить съедобные штаммы от токсичных.
При этом, обладая нервной системой, состоящей всего из 302 нервных клеток, соединения между которыми уже давно хорошо описаны, черви являются очень удобной моделью для изучения механизма принятия решений.
В своих экспериментах группа Баргман использовала большой набор различных генетических линий нематод C. elegans, помещенных в искусственные условия. Черви были окружены полем бактерий, пригодных для пищи. Исследователи поставили себе задачу определить, когда тот или иной тип червей проявит желание покинуть подготовленную для него площадку с едой для поиска новой.
Набрав достаточное количество статистических данных, ученые сравнили их с данными относительного генетического разнообразия червей, что и позволило провести связь между вариациями в генах и поведением животных.
Среди генов, мутации в которых затрагивают принятие решений у червей, кроме уже упоминавшегося tyra-3, был найден ген npr-1, свойственный исключительно лабораторным линиям нематод и уже связанный в прошлом учеными с работой иммунной системы и образом питания животных. Следующим этапом работы ученых станет поиск химических механизмов, связанных с работой выявленных генов, которые в итоге и приводят к принятию того или иного решения животными.
“Проблема на данном этапе состоит в том, что методов для отслеживания биологически активных молекул в организме в режиме реального времени не существует, нам еще предстоит их разработать”, – подытожила Баргман.
Напомним, ранее британские ученые их Университета Восточной Англии обнаружили ген, ответственный за распространение раковых клеток в организме. Блокирование этого гена может оказаться универсальным лекарством от злокачественных опухолей, в том числе на поздних стадиях заболевания.
