В поисках новых знаний о мозге насекомых австралийские ученые подсадили медоносных пчел на кокаин. Их интересовало, как наркотик повлияет на ритуальный танец, которым пчелы передают информацию об источнике пыльцы и нектара.
Оказалось, что пчелы на кокаине танцуют гораздо интенсивнее -- возможно, потому что у них усиливается тяга к коммуникации.
Кокаин – вещество, вырабатываемое в листьях коки. В малых дозах он вызывает сильную наркотическую зависимость, а в больших смертелен. Это для людей. На насекомых же кокаин в больших дозах действует как нейротоксин, и именно так растение кока защищается от пожирателей листьев. А может ли кокаин действовать на насекомых как наркотик, до сих пор было непонятно. Как и вообще не было ничего известно о системе получения удовольствия у насекомых.
Эндрю Баррон (Andrew Barron) и его коллеги из университета Маккуори (Macquarie University) в Сиднее работали с пчелами, живущими в экспериментальном улье. Их обучили летать на кормушку с сахарным сиропом. Кокаин биологи не стали подмешивать в сироп -- нанесли крошку вещества на спинку насекомых и посмотрели, как будут вести себя пчелы, возвращающиеся в улей с добычей.
Танец – это язык пчел, на котором пчела-разведчица, найдя источник нектара или пыльцы, сообщает об этом другим пчелам в улье на специальном «танцполе». Ученые наблюдали за тем, как пчелы исполняют так называемый виляющий танец, который сопровождается движениями брюшка. В структуре танца закодирована информация, на каком расстоянии и в каком направлении расположен источник пищи.
«Накокаиненные» пчелы начали безудержно танцевать, прямо как на дискотеке под действием экстази. В то время как обычно танец вызывает только источник качественной пищи, пчелам «под кайфом» было все равно, насколько хорош сахарный сироп, они реагировали на него, как на первоклассный нектар.
По словам авторов работы, самое простое объяснение эффекта в том, что кокаин стимулирует активность двигательных центров насекомых. Но двигательное поведение кокаиновых пчел в других ситуациях, не связанных с танцем, не изменилось. Что касается танца, пчелы танцевали интенсивнее, но в положенное время -- после возвращения в улей и в положенном месте – на «танцполе», а не прямо в кормушке.
Танец не изменился по своей структуре. Он по-прежнему содержал информацию о расстоянии до источника корма и направлении, в котором он находится. Создавалось впечатление, что у пчел повысилась мотивация передавать танцем полезную информацию своим сожителям по улью.
Оказалось, что у кокаиновых пчел усилилась чувствительность к сахарному сиропу. Он стал им больше нравиться, и при этом они снизили требования к качеству. Когда пчелам вместо сахарного сиропа предложили пыльцу, получилось то же самое: они с энтузиазмом танцевали, рассказывая сородичам про пыльцу независимо от ее качества.
Осталось проверить, реагируют ли пчелы на кокаин так же, как люди, появится ли у них синдром отмены, если лишить их наркотика. Пчел держали на кокаине несколько дней, обучая также различать запахи лимона и ванили. Насекомые с заданием справлялись хорошо, но когда их лишили кокаина, перестали различать запахи. Это признак привыкания и синдрома отмены.
Итак, ученые показали, что кокаин на пчел действует, что доказывает существование в их мозге системы получения подкрепления (удовольствия), аналогичной человеческой. «Исследование дает новую информацию о языке танца пчел и в то же время подтверждает, что в мозге насекомых существует та же система подкрепления, что и у человека», -- говорит Джин Робинсон (Gene Robinson), профессор энтомологии и нейронаук из Иллинойсского университета (University of Illinois), руководитель исследования.
Джин Робинсон не в первый раз экспериментирует с пчелами. Раньше он изучал, какое влияние на пчелиный танец оказывает октопамин – очень важное вещество в нервной системе насекомых. Одиночные насекомые под влиянием октопамина начинали больше есть, а социальные пчелы – больше танцевать. Робинсон рассматривает танец как пример альтруистического поведения, поскольку одна особь своим действием обеспечивает пищей остальных членов сообщества. Специалисты считают, что социальным насекомым альтруизм должен приносить удовольствие (как и людям).
Кокаин на мозг насекомых, по-видимому, действует через октопамин. Результат – он усиливает танец, альтруистическое поведение. Танцующая пчела получает удовольствие. Такую непростую цепочку выстраивает Джин Робинсон по результатам экспериментов.
И практический вывод -- раз пчелы в отношении наркотического вещества ведут себя почти как люди, можно будет на них разработать модель привыкания к наркотикам и искать лекарства для людей.
