Исследовательская группа из Техасского университета в Эль-Пасо добилась успехов в понимании того, как воспоминания формируются через механизмы мозга плодовых мушек, результаты, которые могут улучшить наше понимание нарушений мозга, таких как посттравматическое стрессовое расстройство и зависимость от психоактивных веществ. статья, опубликованная в широко известном журнале Journal of Neuroscience.
Статья под названием "Согласованные действия рецепторов октопамина и дофамина стимулируют обонятельное обучение," фокусируется на гибких вариантах поведения, которые формируются опытом и процессами когнитивной памяти плодовых мушек в лабораторных условиях. Исследованием руководил Кён-Ан Хан, доктор философии.D., профессор биологических наук и директор программы магистра педагогических наук (MATS) в UTEP; братья Джон Мартин Сабандал, выпускник UTEP, который в настоящее время является докторантом в Исследовательском институте Скриппса в Юпитере, Флорида, и Пол Рафаэль Сабандал, доктор философии.D., постдокторант в лаборатории Хана. Мартин Сабандал был студентом в исследовательской лаборатории Хана, когда он проводил исследование, которое способствовало исследованию. Бывший научный сотрудник, Юнгчо Ким, доктор философии.D., который в настоящее время является преподавателем Медицинского колледжа Карвер Университета Айовы, также является соавтором исследования.
Исследовательская группа определила действие нейромедиаторов октопамина и дофамина как ключевого нейронного механизма ассоциативного обучения у плодовых мух. Это жизненно важно для животных, чтобы должным образом реагировать на сигналы, предсказывающие пользу или вред. Если животные не смогут быстро научиться и запоминать сигналы, они не смогут выжить или иметь достойное качество жизни.
"Я очень рад, что эта работа будет опубликована," Джон Мартин Сабандал сказал. "Мы расширили наши знания о важности аминергической передачи сигналов для обонятельного обучения у плодовых мушек. Это является важным открытием в области беспозвоночных, поскольку ранее было показано, что октопамин важен только для положительно подкрепленного обучения. Эта публикация стала кульминацией кропотливой работы, которую я провел во время учебы в UTEP."
Пол Сабандал сказал, что обонятельное кондиционирование плодовых мушек в значительной степени способствовало общему пониманию механизмов, лежащих в основе ассоциативного обучения и памяти. Исторически сложилось так, что у плодовых мушек дофамин участвует как в обучении, основанном на наказаниях, так и в вознаграждении, в то время как октопамин широко считается важным только для вознаграждения.
"Эта новаторская работа служит важной основой для будущих исследований по определению сигналов и цепей, которые формируют соответствующий поведенческий выбор, важный для фитнеса и выживания," он сказал. "Мы твердо уверены, что наше исследование продвинуло не только области обучения и памяти, но и может иметь значение для смежных дисциплин, включая слабоумие и зависимость."
Хан сказал, что исследование может помочь улучшить наше понимание нарушений мозга с аномальными воспоминаниями, такими как посттравматическое стрессовое расстройство (усиленная память о травмирующих событиях), зависимость (усиленная память на сигналы, связанные с наркотиками) или неспособность к обучению (нарушение памяти).
"Многие аспекты нашего поведения – это репрезентации наших воспоминаний, которые формируются путем связывания информации или стимулов, которые мы испытываем," Хан сказал. "Например, знаменитости часто фигурируют в коммерческой рекламе, потому что мы склонны связывать их социальный статус или звездную силу с ценностями продукта. Это типичный случай классической обусловленности ассоциативного обучения и памяти. Наше исследование решает ключевой вопрос о том, как эта ассоциация происходит в головном мозге, с использованием генетической модели Drosophila melanogaster или дрозофилы."
Ким добавила, что плодовые мушки стали отличным пособием для исследовательской группы, чтобы сделать выводы.
"Ассоциативное обучение – фундаментальная форма поведенческой пластичности," Ким сказал. "Drosophila представляет собой мощную систему для раскрытия механизмов обучения и памяти."