Международная группа ученых разработала метод прямого наблюдения за пчелиным мозгом. Команда вывела «пчелу-датчик» с флуоресцентным белком, чтобы можно было изучать обработку нейронной информации, включая реакцию на запахи, сообщает Дюссельдорфский университет имени Генриха Гейне.

Новый метод наблюдения, который описан в журнале PLOS Biology, также позволит узнать, какая часть мозга отвечает за социальное поведение.

Пчелы — социальные насекомые. Они ориентируются в пространстве, «общаются» друг с другом, могут обучаться и запоминать. Поэтому пчелы (наряду с плодовыми мушками) — важные организмы-модели для исследования функций мозга и нейронной активности. К тому же, несмотря на более чем 600 миллионов лет независимой эволюции, у этих насекомых более 60% ДНК совпадает с ДНК человека.

Теперь ученые нашли способ глубже «заглянуть» в мозг медоносных пчел. Они интегрировали датчик кальция в нейроны насекомых. Кальций играет важную роль в деятельности нервных клеток. Также исследователи модифицировали генетический код пчел, чтобы клетки их мозга вырабатывали флуоресцентный белок — своего рода датчик, позволяющий отслеживать области, которые активируются в ответ на внешние раздражители. Чем сильнее включаются в работу нейроны, тем интенсивнее светит белок.

В данном случае ученые работали с ДНК пчелиных маток. В отличие от плодовых мушек, пчелиную матку нелегко содержать в лаборатории, потому что каждой из них нужна своя колония, отмечают авторы работы. Длительный процесс разведения, тестирования и отбора в конечном итоге привел к тому, что семь маток стали носителями генетического датчика. Когда они размножались в своей собственной колонии, матки передавали ген некоторым своим потомкам.

Затем ученые использовали этот датчик для изучения обоняния пчел и того, как восприятие запаха закодировано в нейронах. Команда давала насекомым «на пробу» различные запахи и наблюдала за нейронами с помощью микроскопа с высоким разрешением. Это позволило определить, какие клетки мозга активируются этими запахами и как эта информация распределяется в мозге.