Насіннєва рідина поліпшила пам'ять самок дрозофіл

Вчені з'ясували, що самці мух впливають на поведінку самок після спарювання, а саме покращують їх довготривалу пам'ять. У цьому замішаний білок з їх насіннєвої рідини, які діє безпосередньо на нейрони самки, посилюючи їх активність. Дослідження опубліковано в журналі.

Спарювання впливає на фізіологію самки з різних сторін: наприклад, знижує готовність спарюватися далі або змінює харчові уподобання. На поведінці і когнітивних здібностях вона теж, звичайно ж, позначається, проте досі до кінця не ясно, як саме.

З одного боку, є поширена думка про те, що самки різних видів після запліднення дурніють, оскільки енергетичні ресурси від мозку перенаправляються до плоду. З іншого боку, було б логічно припустити, що при вагітності страждають не всі функції мозку, а деякі виявляються корисними для майбутньої матері і, навпаки, зміцнюються. У числі таких функцій може бути, наприклад, орієнтування в просторі, уникнення ризику і здатність запам'ятовувати, де знаходяться джерела води і їжі.

Група вчених з паризького Інституту наук і гуманітарних досліджень під керівництвом Томаса Преа (Thomas Preat) перевірила вплив спарювання на пам'ять у дрозофіл. Раніше дослідники вже виявляли, що вплив сперми на організм мух опосередковано SP - насіннєвим білком. Рецептори до неї виявлені в матці і нервовій системі дрозофіл, але їх функції - особливо в нервовій системі - поки неясні.

Вчені проводили на мухах стандартний експеримент з вироблення уникаючої поведінки: їм пропонували певний запах, який супроводжували ударом струму. Потім мухам пропонували вибрати між гілками лабіринту, одна з яких містила запах-стимул, а інша не пахла нічим.

Після спарювання мухи в два рази краще справлялися з цим завданням, ніж мухи, які не спарювалися з самцями. А ось ті, кого схрестили з самцями-мутантами, сперма яких була позбавлена SP, показали такий же результат, як і самки. Потім дослідники спробували замінити спарювання на ін'єкцію SP. Самки, які не контактували з самцями, але отримали ін'єкцію, проходили лабіринт так само добре (p = 0,004), як і самки після спарювання.

Щоб перевірити, як саме білок SP діє на пам'ять, дослідники заблокували роботу рецептора до SP в нейронах стінки матки. Але нічого не змінилося: мухи так само успішно (p = 0,009) проходили лабіринт після спарювання. Тоді вчені припустили, що SP може впливати на роботу серотонінергічних нейронів - відомо, що їх активність пов'язана з пам'яттю біля мух. І дійсно, рецептори до SP вдалося виявити на нейронах у черевному нервовому ланцюжку і мозку дрозофіл.

Роботу серотонінергічних нейронів у мух регулює фермент фосфодіестеразу. Вчені виміряли її активність і з'ясували, що після спарювання вона в два рази нижче, ніж у мух, - тобто дозволяє нейронам бути більш активними. Коли ж її роботу заблокували, мухи, які не контактували з самцями, стали проходити лабіринт так само добре (p = 0,003), як і самки після спарювання.

Автори роботи вважають, що хороша пам'ять на запахи може мати важливе адаптивне значення для вагітних мух - наприклад, вона дозволяє їм акуратніше вибрати місце для кладки, щоб поруч не було ворога або якоїсь отруйної речовини.

Раніше вчені вже виявляли незвичайні властивості у сперми різних організмів. Наприклад, людська насіннєва рідина пригнічує запалення в жіночих статевих шляхах і полегшує настання вагітності. Бджолина сперма засліплює цариць, щоб вони не покидали вулик і не спарювалися з іншими самцями. А вік сперми у рибок даніо-реріо визначає здоров'я і довголіття потомства.