Мухи обладают отличным вкусом. Подобно гурманам, просматривающим меню, они проводят большую часть своего времени в поисках сладких и питательных калорий и избегают горькой, потенциально токсичной пищи. Но что происходит в их мозгу, когда они выбирают такую ​​пищу?

Исследователи из Йельского университета обнаружили интересный способ узнать. Они их обманули.

В исследовании, которое также может помочь пролить свет на то, как люди выбирают пищу, исследователи предложили голодным дрозофилам выбор между сладкой и питательной пищей с добавлением горького хинина и менее сладкой, но не горькой пищей, содержащей меньше калорий. Затем, используя нейровизуализацию, они отслеживали нейронную активность в своем мозгу, когда они делали этот трудный выбор.

Так что же победило? Калорийность или лучший вкус?

«Это зависит от того, насколько они голодны», — сказал Майкл Нитабах, профессор клеточной и молекулярной физиологии, генетики и нейробиологии Йельской школы медицины и старший автор исследования. «Чем они голоднее, тем больше вероятность, что они перенесут горький вкус, чтобы получить больше калорий».

Но настоящий ответ на вопрос, как мухи принимают эти решения, немного сложнее, согласно исследованию, опубликованному 5 июля в журнале Nature Communications.

По словам исследовательской группы, возглавляемой Прити Сарин, младшим научным сотрудником Йельского университета, мухи передают сенсорную информацию в часть своего мозга, называемую веерообразным телом, где сигналы объединяются, вызывая то, что составляет версию исполнительного решения в виде насекомых. . Исследователи обнаружили, что паттерны нейронной активности в веерообразном теле адаптивно меняются, когда вводятся новые варианты питания, что диктует решение мухи о том, какую пищу есть.

Но исследователи пошли еще дальше. И все стало еще более странным. Они обнаружили, что могут изменить выбор мухи, манипулируя нейронами в областях мозга, которые питаются веерообразным телом. Например, когда они вызвали снижение активности нейронов, участвующих в метаболизме, выяснилось, что это заставляет голодных мух выбирать более низкокалорийную пищу.

«Это одна большая петля обратной связи, а не только принятие решений сверху вниз», — сказал Нитабах.

И именно здесь есть связь с выбором пищи людьми, сказал он. Нейронная активность как в мозгу мухи, так и в мозге человека регулируется секрецией нейропептидов и нейромедиатора дофамина, который у людей помогает регулировать ощущение вознаграждения. Изменения в этой сети могут повлиять на реакцию мозга на различные типы пищи. Другими словами, нейрохимия может иногда диктовать выбор продуктов, которые, как мы думаем, мы делаем сознательно.

«Исследование предоставляет шаблон для понимания того, как такие вещи, как голод и внутреннее эмоциональное состояние влияют на наше поведение», — сказал Нитабах.

Сарин и Ли Ян Маккарди, аспиранты Йельской школы медицины, являются соавторами статьи.