Ученые заморозили муравьев, чтобы исследовать их мозг и понять, как они находят дорогу домой

Ученые отметили, что живущие в солончаках Сахары муравьи могут перемещаться примерно на километр от их дома, при этом понимая, где именно они находятся относительно гнезда. Однако в той местности нет никаких ориентиров, которые могли бы помочь насекомым. Ученые считают, что муравьи используют данные о положении Солнца на небе в качестве своеобразного компаса, а также анализируют собственные движения для оценки расстояний. При этом важно понимать, что 1 километр для муравья – огромное расстояние, сравнимое с тем, что прошел бы человек пешком от Нью-Йорка до Вашингтона и обратно, постоянно зная правильное направление и расстояние, которое ему нужно пройти, не пользуясь ориентирами.

Последние достижения в области микроскопии и генетики позволили ученым заставить разные клетки мозга излучать разные цвета. Этот метод был использован для того, чтобы понять, как мозг насекомых отслеживает направления движения. Кроме того, он позволил определить клетки мозга, которые кодируют скорость движения насекомого. Для того, чтобы все это выяснить, ученым пришлось на какое-то время заморозить насекомых: когда температура их тела снижается до температуры тающего льда (0 ºC), электрическая активность в мозге прекращается, и насекомые впадают в кому. Ученые считали, что если их память о направлении и расстоянии сохраняется в виде кратковременной электрической активности, то она будет стерта при замораживании, но если она хранится в синапсах между нейронами (как долговременная память), она будет сохранена.

В рамках эксперимента были пойманы муравьи, находившиеся вдали от их дома. Они были охлаждены до температуры тающего льда (0 ºC) в течение 30 минут. Затем ученые вернули их к температуре окружающей среды и выпустили насекомых в незнакомом месте, чтобы проверить, смогут ли они понять, где их дом. Было обнаружено, что ранее замороженные насекомые двигались в ожидаемом направлении, но забыли расстояние, которое они должны были пройти, и начинали искать вход в свое гнездо слишком рано. Так память на расстояние ухудшилась, но память о нужном направлении сохранилась. По мнению исследователей, это явление может объясняться наличием памяти, которая кодирует как направление, так и расстояние вместе взятые и частично распадается при замораживании.

Фото: pixabay.com