Seattle 21. októbra (TASR) – Drozofily na miniatúrnych bežeckých pásoch pomáhajú vedcom pochopiť, ako nervový systém pomáha živočíchom pohybovať sa v nepredvídateľnom svete, uvádza štúdia. TASR informuje na základe správy žurnálu Current Biology a portálu Phys.org.

Štvorica vedcov z Washingtonskej univerzity (UW) v Seattli vedená Brandonom G. Prattom skúmala vínne mušky kráčajúce na miniatúrnych bežeckých pásoch. Výsledky výskumu zverejnili koncom augusta vo vedeckom žurnále Current Biology.

Kráčajúce živočíchy musia podľa Pratta a jeho kolegov zvládať zachytiť zmeny pod nohami a rýchlo na ne reagovať. Neplatí to iba pre drozofily, ale pre všetky živočíchy vrátane ľudí. Absencia tejto schopnosti by znemožnila pohyb priestorom a neustále by hrozili zranenia spôsobené pádom. Táto schopnosť sa nazýva propriocepcia.

Propriocepcia je zmyslový mechanizmus. Telu umožňuje vnímať polohu a pohyb svojich jednotlivých častí bez potreby vizuálneho (očného) alebo taktilného (hmatového) kontaktu. Narušiť ju môže choroba, zranenie a iné faktory schopné znemožniť napríklad aj prejdenie niekoľkých krokov.

Výskumníci z UW počas štúdie použili miniatúrne verzie bežných (nedelených) i pozdĺžne delených bežeckých pásov. Trenažér s delenými pásmi obsahuje dva rovnobežné pásy schopné pohybovať sa nezávisle od druhého pásu. Vedci ich využili na výskum koordinácie nôh na oboch stranách tela pri rôznej rýchlosti pohybu pásov. Veľké verzie týchto zariadení pomáhajú ľudským pacientom po mozgovej mŕtvici.

Autori štúdie skúmali vínne mušky (drozofila obyčajná – Drosophila melanogaster). Tento hmyz je dobrým výskumným objektom, pretože jeho kompaktný nervový systém je plne zmapovaný a možno ho presne a konkrétne ovplyvniť širokým spektrom genetických nástrojov.

Na nedelený trenažér najskôr umiestnili neupravené drozofily. Hmyz kráčal v krátkych dávkach – vyšprintoval na začiatok trenažérovej komory, potom sa pásom zviezol späť na jej koniec. Kráčaním tak strávil približne polovicu času. Keď zrýchlil pás, zrýchlili aj vínne mušky. Na vyššiu rýchlosť kráčania reagovali rovnako ako ľudia alebo šváby – zdvihli sa vyššie.

Vedci zaznamenali aj rýchlostný rekord – okamžitá rýchlosť drozofíl prekonala hranicu 50 milimetrov za sekundu (0,18 kilometra za hodinu).

Výskumníci potom hmyzu geneticky utlmili neuróny ovládajúce propriocepciu a otestovali ho na nedelenom trenažéri. Mušky bez podnetov z utlmených neurónov robili menej, no väčších krokov. Prekvapením bolo, že koordinácia nôh nebola viditeľne ovplyvnená. Vedci za možné dôvody považujú vyššiu dôležitosť iných neurónov alebo kompenzáciu zo strany nervového systému.

Koordináciu nôh výrazne neovplyvnili ani delené pásy. Mušky však výrazne zmenili dĺžku krokov prostredných nôh, keď pri pohybe pásov rôznou rýchlosťou hrozilo ich vychýlenie z priameho smeru. "Prostredné nohy sú ideálne umiestnené na stabilné otáčanie tela mušky okolo ťažiska ako pri veslovaní zo stredu člnu," vysvetľujú vedci.

Informácie získané pomocou bežeckých pásov podľa autorov štúdie vypĺňajú medzeru vo výskume medzi voľnou chôdzou mušiek a chôdzou v úväze.

Vedci navyše ostatným výskumníkom bezplatne sprístupnili technickú dokumentáciu k použitému softvéru a miniatúrnym trenažérom.