Голова комара размером с кончик карандаша, но она обладает опасным действием: это система доставки малярии, желтой лихорадки и лихорадки Зика, а также других болезней, передающихся через кровь. У большинства видов комаров самки представляют собой более опасный пол. Это они пьют и переливают кровь.
Теперь исследователи впервые создали атлас мозга самки комара. Ресурс, свободно доступный на mosquitobrains.org, представляет собой карту мозга, которая в конечном итоге может помочь раскрыть схемы, побуждающие самок комаров кусаться.
«Мы пытаемся создать область нейробиологии комаров», - говорит исследователь Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) Лесли Воссхалл, руководившая работой. Она надеется, что новый атлас позволит исследователям комаров со всего мира обмениваться данными и лучше понимать, какие части мозга комаров управляют тем или иным поведением.
«Где-то в этом женском мозгу есть стремление ощущать людей, летать к людям, приземляться на людей, кусать и пить кровь людей», - говорит Фоссхалл, нейробиолог из Университета Рокфеллера. «Где-то в этом мозгу находятся принятие решений, мотивация и голод».
В то время как самцы комаров строго вегетарианцы, самки кусают и питаются людьми и другими животными, чтобы обеспечить питательными веществами развивающиеся яйца. Но никто не знает, какие части мозга управляют этим кусательным поведением - или любым другим поведением, - говорит Фоссхалл. Чтобы помочь ответить на этот вопрос, исследователям сначала нужна карта, на которой показано, как около 100 000 нейронов комаров связаны друг с другом. Итак, около года назад Фоссхалл и его коллеги решили сделать один: они начали кропотливо окрашивать и фотографировать мозги десятков самок комаров Aedes aegypti..
Мэг Янгер, научный сотрудник лаборатории Фоссхалла, возглавлявшая проект, соединила каждую картинку вместе, усреднив тонкие особенности мозга отдельных людей, чтобы создать репрезентативный атлас. Атлас описывает расположение групп нейронов в мозгу - как будто дает им домашний адрес. В прошлом у исследователей было смутное представление о том, где находятся определенные нейроны, говорит Фоссхалл, «но теперь они могут довольно точно нанести это на карту с помощью этого веб-сайта».
С помощью ресурса, доступного в Интернете, ученые могут накладывать свои данные на эталонный мозг и видеть, как нейроны, которые они изучают, соотносятся с нейронами, изучаемыми другими группами. «Люди могут сразу же увидеть, как эти разные наборы нейронов связаны друг с другом», - говорит Фоссхалл.
Исследователи также могут накладывать функции отдельных нейронов на эталонный мозг, помогая наметить схемы различных видов поведения, например, как комары чувствуют запахи. Понимание того, почему комары предпочитают кусать определенных людей, может в конечном итоге помочь исследователям разработать новые инструменты для уменьшения распространения болезней, переносимых комарами.
Далее, говорит Янгер, команда хочет разработать эталонный мозг для самца комара. Поскольку самки кусаются, а самцы нет, понимание того, чем отличается мозг двух полов, может дать еще больше информации о поведении.
Разработка атласа мозга других видов насекомых оказалась бесценной для понимания того, какие нейроны участвуют в различных формах поведения. У плодовых мушек, например, исследователи из Исследовательского кампуса Джанелия HHMI идентифицировали нейроны в мозгу плодовой мушки, которые связаны с ходьбой, уходом за крыльями и даже с агрессией.