Метаболизм в мозге дрозофилы: как обучение меняет энергию нейронов

Исследователи изучили, как распределяется энергия в мозге плодовых мушек (Drosophila) и как она меняется при обучении. Для этого они использовали метод флуоресцентной визуализации времени жизни (FLIM) коферментов NADH и NADPH — молекул, участвующих в энергетическом обмене клеток. Этот метод позволяет без повреждений и меток оценить метаболизм в разных участках мозга.

Оказалось, что даже в пределах одного мозга метаболизм неоднороден: в области нейропиля (где сосредоточены отростки нейронов) и в коре (тела клеток) энергетические профили различаются. Более того, разные подтипы нейронов в грибовидных телах — центрах ассоциативной памяти у насекомых — имеют свои метаболические особенности.

После обучения (ассоциативного обонятельного обучения) учёные заметили небольшое, но специфичное для подтипов нейронов изменение метаболизма, связанное с формированием памяти. Это говорит о том, что метод FLIM способен улавливать тонкие физиологические сдвиги, сопровождающие когнитивные процессы.

Работа выполнена на насекомых, поэтому результаты нельзя напрямую переносить на людей. Однако она демонстрирует новый подход к изучению энергетического обмена в живом мозге, который в будущем может помочь понять, как нарушения метаболизма связаны с болезнями мозга.