Nuolatinėje tamsoje drozofilos pradėjo laikyti save gigantėmis

Vaisinių muselių Drosophila melanogaster savo pačių kūnų dydžio supratimas formuojasi pirmąsias dvi gyvenimo valandas po išsiritimo iš lėliukės. Didžiausią įtaką tam daro vaizdinė informacija, gaunama jai vaikštant. Jei vabzdžiai vystosi tamsoje, savo dydį jie linkę pervertinti,  rašo mokslininkai Current Biology.

Bet kuriam gyvam organizmui būtina suvokti savo kūno ribas, kad suprastų, kur jis gali judėti, ko reikėtų saugotis (ar ką galima ignoruoti), kokį grobį verta gaudyti. Kadangi Drosophila melanogaster nervų sistemos sandara ir veikimas neblogai ištirti, su ja patogu tyrinėti kūno įsivaizdavimo formavimąsi. Musių, kaip ir kitų vabzdžių, kūną dengia kietas egzoskeletas, todėl suaugėlių matmenys praktiškai nebekinta. Todėl galima tarti, kad drozofilų supratimas apie savo kūno ribas formuojasi, joms išsiritus iš lėliukės.

Meinzo universiteto mokslininkai, vadovaujami Rolando Strauss'o, iškėlė prielaidą, kad musės savo matmenis nustato, remdamosi, visų pirma, vizualine informacija. Todėl dalį drozofilų lėliukių ir iš jų išsiritusių musių jie laikė tamsoje, dalį vabzdžių į tamsias patalpas perkeldavo, praėjus trims dienoms nuo išsiritimo iš lėliukės ir buvimo normaliai apšviestuose konteineriuose, o dalį – paliko įprasto apšvietimo režime, su dienos ir nakties kaita. Kai kurių musių kūno atvaizdą mokslininkai tyčia stengėsi sutrikdyti, leisdami jas į areną, kurios dryžuotos sienelės sokosi ratu.

Drozofilų savo kūno gabaritų suvokimas buvo tikrinamas, statant prieš jas kliūtis — įdubimą takelyje, — kurio ilgis šiek tiek didesnis arba mažesnis už ją pačią. Teisingai savo kūno gabaritus įsivaizduojančios musės nesistengė įveikti didesnių už save duobių, nes galėjo į jas įkristi. Tyrėjai taip pat sekė ir informacijos įsiminimui būtinų baltymų, tarp kurių ir dCREB, aktyvumą, drozofilų protocerebrume — ši jų smegenų struktūra svarbi mokymuisi.

Paaiškėjo, kad trūkstant vaizdinės informacijos, teisingas kūno gabaritų supratimas drozofiloms nesiformuoja, o kūno vaizdas susiklosto per pirmas dvi valandas po išsiritimo iš lėliukės. Jei per tą laiką vabzdys mato, kur eina, vėliau savo gabaritus jis vertina teisingai, net jei paskui kelioms dienoms paliekamas tamsoje. Drozofilos, kurios po išsiritimo savo judesių nematė, savo ilgį pervertindavo ir stengdavosi įveikti pernelyg plačias kliūtis. Tie vabzdžiai, kuriuos po išsiritimo suleisdavo į areną, laikydavo save trumpesniais, nei yra iš tikrųjų dėl paralakso: iškreiptą suvokimą skatino nuolat judančios juodos ir bakltos juostos. Mokslininkai patvirtino, kad formuojantis Drosophila melanogaster kūno įvaizdžiui, įvairiuose protocerebrumo neuronuose padidėja dCREB baltymo aktyvumas. Dar paaiškėjo, kad įsiminimui būtini signalai, kuriuos perduoda ciklinis adenozino monofosfatas (cAMP). Įdomu, kad atminties pėdsako susidarymui būdingi procesai atitinkamose ląstelėse vyksta pirmas dvi valandas po mokymosi, tačiau teisingą savo gabaritų supratimą musės užtikrintai demonstruoja tik po 12 valandų. Kodėl taip yra ir kas per šias dešimt valandų vyksta, kai vabzdžio smegenys informaciją jau saugo, tačiau negali pasinaudoti, kol kas nesuprantama.

Drozofilų įsivaizdavimas apie savo kūno gabaritus – labai atsparus. Netgi tris savaites laikytos visiškoje tamsoje muselės teisingai vertino kliūties matmenis ir savo pačių kūno ilgį. Turint omeny, kad esant optimaliai, 25 Celsijaus laipsnių temperatūrai, nuo išsiritimo iš kiaušinėlio iki mirties, Drosophila melanogaster išgyvena vidutiniškai 50 dienų (iš kurių 8,5 dienos trunka vystymasis lėliukės stadijoje), atrodo, visiai įmanoma, kad susiformavęs kūno atvaizdo atsiminimas musei lieka visam gyvenimui. Palyginimui, nemalonių kvapų prisiminimai drozofilų smegenyse teišlieka savaitę.

Kadangi ląsteliniai olfaktorinio (uoslinio) mokymosi mechanizmai nedaug skiriasi nuo veikiančių formuojantis savo kūno gabaritų vertinimui, įdomu, kodėl vieni atsiminimas išlieka gerokai ilgiau už kitus. Pagrindinis tyrimo autorius Rolandas Straussas pažymi, kad šiuo atveju ypač įdomu pažvelgti į epigenetinių faktorių įtaką. Tikėtina, kad čia itin svarbus vienų ar kitų genų veikimo ribojimas ar stimuliavimas.

Drozofilos — populiarus elgesio tyrimų objektas. Jomis tiriamos tokios „žmogiškos“ jo formos, kaip miego trūkumo pasekmės, asmeninės erdvės suvokimas ir net ejakuliacijos pojūčiu