Биологи из Университета Калифорнии, находящегося в Сан-Диего, сделали удивительное открытие. Специалисты выяснили, что бактерии способны формировать что-то подобное головному мозгу человека, имеющее систему электрических сигналов – очень похожую на ту, которую используют в нервной системе нейроны.
По словам Гюроля Сюэля, одного из авторов исследования, данное открытие способно перевернуть наше представление как о бактериях, так и о работе мозга.
Как известно, человеческие интеллект и эмоции проявляются благодаря клеткам мозга, которые обмениваются по ионным каналам электрическими сигналами. Исследователи доказали, что обычные бактерии, оказавшись в некомфортной среде, способны использовать подобные сигналы, чтобы эту среду изменить или покинуть. К такому выводу американцы пришли, пытаясь рассекретить поведение бактерий, объединяющихся в имеющие вид плотных пленок колонии, состоящие из нескольких сотен тысяч микроорганизмов.
Оказалось, что бактерии на поверхности, имеющие неограниченный доступ к питательным веществам, периодически посылают пищу собратьям внутри колонии. Взаимодействие происходит посредством не до конца понятной ученым электрохимической связи. Исследователи поставили эксперимент и поняли, что в колонии наблюдаются колебания мембранного потенциала, которые соответствуют колебаниям роста биологической пленки. Мембранный потенциал изменяется вследствие выхода калия из клеток ионов через специальные ионные каналы. Появляющиеся таким образом электрические сигналы позволяют согласовывать метаболическую активность наружной и внутренней частей колонии. Кроме того, выяснилось, что целенаправленное удаление из пленки ионных каналов нарушает рост колонии – в итоге образуется нежизнеспособное скопление бактерий, то есть в этом случай их коллективный мозг нарушается.
Ученые считают, что такое общение микроорганизмов похоже на так называемую распространяющуюся корковую депрессию – процесс в человеческом головном мозге, который, как считается, приводит к эпилепсии и мигрени. Данное открытие позволит, с одной стороны, успешно бороться с некоторыми заболеваниями головного мозга, а с другой – более эффективно противостоять вирусным заболеваниям.
Свежие комментарии