Дрозофилы сначала «думают», а потом действуют. К такому выводу пришли специалисты центра изучения проблем биологии нервных цепей и поведения Оксфордского университета. Биологи показали, чем сложнее решение, тем больше времени мушкам требуется «на раздумья».

При проведении экспериментов, в рамках которых плодовым мушкам нужно было различить практически не отличающиеся концентрации запаха, было установлено, что мушки не действуют инстинктивно и случайно. Дрозофилы накапливают информацию прежде, чем сделать нужный выбор. Сбор информации перед принятием решения рассматривается как признак высокого уровня умственного развития, который, например, выявляется у приматов и человека.

«Действие, свободное от автоматических импульсов, рассматривается как признак мыслительного процесса или интеллекта. Полученные нами результаты показали, что дрозофилы обладает удивительными ранее неизвестными умственными способностями» — говорит профессор Джеро Мизенбёк (Gero Miesenböck, руководитель лаборатории, в которой проводилось исследование).

Учёные показали, что

ген FoxP, активный в небольшом количестве нейронов (около 200), участвует в процессе принятия решений, который протекает в головном мозге мушек.

В рамках исследования специалисты наблюдали за тем, как дрозофилы делали выбор между двумя предложенными концентрациями запаха, которые находились на противоположных концах узкой камеры. До этого специалисты научили их избегать одну из концентраций.

Когда концентрация запаха была явно отличной, мушки быстро принимали решение и практически всегда двигались к правильному концу камеры. Когда же концентрация предлагаемого запаха была очень похожа на ту, от которой специалисты отучили мушек, то дрозофилы делали больше ошибок.

Авторы проведённого исследования обнаружили, что математические модели, разработанные для описания механизмов принятия решений человеком и приматами, применимы в случае поведения плодовых мушек. Учёные выявили, что дрозофилам с мутациями в гене FoxP требовалось большее количество времени на принятие решения, когда запахи было трудно различить. Они отследили активность FoxP в небольшой группе нейронов (около 200 из 200 тысяч) в головном мозге мушек. Предполагаются, что дрозофилы используют данные нейроны в процессе накопления информации перед принятием решения.

«Перед тем, как решение принято, в головном мозге накапливается информация, как вода в ведре во время дождя. Когда количество накапливаемой информации достигает определённого уровня, появляется решение. Когда FoxP повреждён, поток информации в «ведро» сужается до маленького ручейка либо «ведро» даёт течь» — уточняет доктор Шамик ДасГупта (Shamik DasGupta, ведущий автор исследования).

Плодовые мушки несут один ген FoxP. У человека же выявляется четыре гена, родственных FoxP. FoxP1 и FoxP2 человека связывают с речью и когнитивным развитием. Так же данные гены связывают со способностью разучивать последовательности точных движений. Таких, например, которые нужны, чтобы играть на пианино.

«Мы не знаем, почему данный ген причастен к таким разным ментальным процессам: языку, принятию решений и моторному обучению» — говорит профессор Мизенбёк. Однако, по его мнению, у всех этих процессов выявляется одна общая черта: они протекают в течение долгого времени. FoxP может быть важным для обеспечения активности, необходимой, чтобы создавать и обрабатывать временные последовательности в головном мозге.

«FoxP это не «языковой ген», не «ген принятия решений» или «ген интеллекта». Любое такое описание, по всей вероятности ошибочно. FoxP, на самом деле, даёт нам средство для понимания операций в головном мозге, вовлечённых в эти процессы. Он уже привёл нас к области мозга, играющей важную роль в принятии решений» — говорит профессор Мизенбёк.

Более подробное описание результатов проведённого исследования можно найти в журнале Science.