Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия

4.2 Как найти мушек с измененными органами обоняния

Чтобы определить, есть ли у мушки мутация органов обоняния, используется очень простой критерий. Он основан на соотношении мушек, чувствительных к запахам, и контрольной группы, не различающей запахи. Как я уже говорил в основном тексте при описании эксперимента с Y-образной трубкой, мушкам дают возможность реагировать на определенный запах, а затем делают подсчет, основываясь на проявленной ими реакции. Если наблюдается какое-то отклонение от произвольного движения мушек (50 % с контрольной стороны и 50 % – к трубке с запахом), то мутировавшие особи подвергаются дальнейшему анализу с точки зрения восприятия запахов. Джон Карлсон с коллегами из Йельского университета в 1989 году создал хитрый аппарат для определения чувствительности мушек к запахам, использовав для него ненужные лабораторные предметы – например, небольшие пробирки и микродозаторы. Ученые обездвижили мушек-мутантов и исследовали орган, передающий запахи в мозг, – усики. Так они выделили шесть разновидностей мутировавших мушек и смогли соотнести их с изменениями функций усиков. А ведь вполне может быть, что всякий из нас, кто заходит в парфюмерный магазин, тут же становится подопытным в похожем эксперименте, который кто-то проводит над людьми. Шучу-шучу, это вряд ли. Вернемся лучше к мушкам. Дело в том, что открытие целого ряда мутантов позволило описать генетику обоняния у мутировавших особей крошечной плодовой мушки с измененными органами обоняния, что, в свою очередь, привело к более полному пониманию того, как работает запах. В частности, исследователи додумались, что поскольку пахучие вещества – это молекулы, то рецепторы выявляют именно их. И ведь это мушки-мутанты подтолкнули ученых-дрозофилистов к подобной догадке.

Линда Бак и Ричард Аксель изучали процессы обработки запахов у позвоночных животных на примере крыс. Они провели эпохальное исследование, в ходе которого выявили у млекопитающих большой и разнообразный набор генов рецепторов, воспринимающих запахи. В конечном итоге Бак и Аксель пришли к выводу, что молекулы одоранта взаимодействуют с рецепторами как ключи с замками. Если у рецептора есть правильный «замок» для подходящего «ключа» одоранта, то он вызывает дальнейшие реакции в клетке, которые передают в мозг по нейронной сети информацию о появлении данного запаха.