Семенная жидкость улучшила память самок дрозофил

Ученые выяснили, что самцы мух влияют на поведение самок после спаривания, а именно улучшают их долговременную память. В этом замешан белок из их семенной жидкости, которые действует напрямую на нейроны самки, усиливая их активность. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Спаривание влияет на физиологию самки с разных сторон: например, снижает готовность спариваться дальше или изменяет пищевые предпочтения. На поведении и когнитивных способностях оно тоже, конечно же, сказывается, однако до сих пор до конца не ясно, как именно.

С одной стороны, есть распространенное мнение о том, что самки разных видов после оплодотворения глупеют, поскольку энергетические ресурсы от мозга перенаправляются к плоду. С другой стороны, было бы логично предположить, что при беременности страдают не все функции мозга, а некоторые оказываются полезными для будущей матери и, наоборот, укрепляются. В числе таких функций может быть, например, ориентирование в пространстве, избегание риска и способность запоминать, где находятся источники воды и еды.

Группа ученых из парижского Института наук и гуманитарных исследований под руководством Томаса Преа (Thomas Preat) проверила влияние спаривания на память у дрозофил. Ранее исследователи уже обнаруживали, что влияние спермы на организм мух опосредованно SP — семенным белком. Рецепторы к ней обнаружены в матке и нервной системе дрозофил, но их функции — особенно в нервной системе — пока неясны.

Ученые проводили на мухах стандартный эксперимент по выработке избегающего поведения: им предлагали определенный запах, который сопровождали ударом тока. Затем мухам предлагали выбрать между ветвями лабиринта, одна из которых содержала запах-стимул, а другая не пахла ничем.

После спаривания мухи в два раза лучше справлялись с этой задачей, чем мухи, которые не спаривались с самцами. А вот те, кого скрестили с самцами-мутантами, сперма которых была лишена SP, показали такой же результат, как и неспаривавшиеся самки. Затем исследователи попробовали заменить спаривание на инъекцию SP. Самки, которые не контактировали с самцами, но получили инъекцию, проходили лабиринт так же хорошо (p = 0,004), как и самки после спаривания.

Чтобы проверить, как именно белок SP действует на память, исследователи заблокировали работу рецептора к SP в нейронах стенки матки. Но ничего не изменилось: мухи все так же успешно (p = 0,009) проходили лабиринт после спаривания. Тогда ученые предположили, что SP может влиять на работу серотонинергических нейронов — известно, что их активность связана с памятью у мух. И действительно, рецепторы к SP удалось обнаружить на нейронах в брюшной нервной цепочке и мозге дрозофил.

Работу серотонинергических нейронов у мух регулирует фермент фосфодиэстераза. Ученые измерили ее активность и выяснили, что после спаривания она в два раза ниже, чем у не спаривавшихся мух, — то есть позволяет нейронам быть более активными. Когда же ее работу заблокировали, мухи, не контактировавшие с самцами, стали проходить лабиринт так же хорошо (p = 0,003), как и самки после спаривания.

Авторы работы полагают, что хорошая память на запахи может иметь важное адаптивное значение для беременных мух — например, она позволяет им аккуратнее выбрать место для кладки, чтобы рядом не было врага или какого-нибудь ядовитого вещества.

Ранее ученые уже обнаруживали необычные свойства у спермы разных организмов. Например, человеческая семенная жидкость подавляет воспаление в женских половых путях и облегчает наступление беременности. Пчелиная сперма ослепляет цариц, чтобы они не покидали улей и не спаривались с другими самцами. А возраст спермы у рыбок данио-рерио определяет здоровье и долголетие потомства.

Полина Лосева

https://nplus1.ru/