Ученые выяснили, как контролировать поведение саранчи

Исследователи Вашингтонского университета в Сент-Луисе изучили, как мозг саранчи управляет поведением в ответ на запахи. В качестве «инструментов» контроля ученые рассмотрели два нейромодулятора с противоположным действием: дофамин и октопамин.

Противоположные эффекты

Дофамин – это «гормон вознаграждения», участвующий в ощущении эйфории после хорошо выполненной работы. Он сделал обонятельную систему саранчи сверхчувствительной. В ответ на запахи лимона, миндаля или травы насекомые не только усиливали нейронную активность, но и начинали проявлять аппетитное поведение, они активно шевелили конечностями возле ротового аппарата, готовясь к приему пищи.

Октопамин, который у насекомых отвечает за реакцию «бей или беги», напротив, подавлял активность мозга и снижал интерес к запахам.

Анализ показал, что эти вещества работают по-разному. Дофамин останавливает тормозные механизмы нейронной сети, снимая ограничения с передачи сигналов. Октопамин же действует иначе, не затрагивая локальные нейроны напрямую.

Ученые также сопоставили эти данные с ролью серотонина, который, способствует роению саранчи, превращая одиночную особь в разрушительные стаи. 

Управление поведением

Созданная исследователями модель нейронной сети подтвердила, что для управления поведением мозгу нужны две группы нейронов – одна для усиления реакции, другая для ее подавления. В то время как дофамин влияет на торможение, серотонин и октопамин, вероятно, регулируют возбудимость проекционных нейронов. 

В дальнейшем ученые планирует детальнее изучить эти механизмы.

В научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводят изучение карантинных и других особо опасных насекомых, как в качестве вредителей сельскохозяйственных культур, так и в роли переносчиков различных возбудителей болезней. 

Источник: Yelyzaveta Bessonova et al, Distinct mechanisms mediate dopamine-octopamine opponency in an insect model of olfaction, Journal of Neuroscience (2026). DOI: 10.1523/jneurosci.2338-25.2026