Слепые мексиканские пещерные рыбы не развили совершенно новый мозг, чтобы выживать в темных пещерах — они просто перепрошили существующие нейронные цепи, чтобы перевернуть свое поведенческое реагирование на свет. Исследование, опубликованное в Science Advances, показывает, что эволюция перепрофилировала те же нейроны, которые заставляют поверхностных рыб искать свет, чтобы заставить пещерных рыб избегать его.
Исследование
Исследователи из Университета Флориды Атлантик сравнили слепых пещерных рыб (Astyanax mexicanus) с их зрячими поверхностными сородичами. Используя генетическую инженерию и визуализацию всего мозга с клеточным разрешением, они отслеживали нейронную активность в реальном времени, когда рыбы испытывали свет и темноту. Результаты показали полное изменение поведения: поверхностные рыбы становятся более активными при внезапной темноте (ищут свет), в то время как пещерные рыбы становятся гиперактивными при свете — поведение, называемое "светоиндуцированным фото-кинезом", которое помогает им избегать освещенных входов в пещеры, где прячутся хищники.
Примечательно, что те же нейроны, которые возбуждаются в ответ на темноту у поверхностных рыб, в ходе эволюции были перепрограммированы на возбуждение в ответ на свет у пещерных рыб. Основное место этого нейронного сдвига — задний бугорок (posterior tuberculum), область мозга, которая модулирует светочувствительное поведение через дофаминовую сигнализацию. Скрещивая поверхностных и пещерных рыб, команда показала, что эта перепрошивка генетически наследуется, производя градиент реакций у гибридного потомства.
Почему это важно
Это исследование дает мощный пример того, как эволюция может перепрофилировать существующее нейронное оборудование, а не строить новые цепи — принцип, который, вероятно, применим и к эволюции человеческого мозга. Поскольку дофаминовые пути высоко консервативны у позвоночных, понимание того, как простые генетические изменения могут инвертировать поведенческие реакции, дает понимание таких состояний, как болезнь Паркинсона, шизофрения, аутизм и СДВГ, где нарушена дофаминовая сигнализация.
Что вы можете сделать
Хотя вы не можете перепрошить свой мозг за одну ночь, вы можете тренировать его. Нейропластичность — способность мозга реорганизовываться — усиливается при обучении новым навыкам, физических упражнениях и качественном сне. Участие в разнообразных когнитивных задачах, таких как головоломки или тренировка мозга, может помочь укрепить нейронные связи и поддерживать здоровую дофаминовую систему.
Источник: Neuroscience News
Любопытно узнать свой мозг? Пройдите наш бесплатный адаптивный IQ-тест или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.
