Таракан Павлов: классическое обусловливание слюноотделения у насекомого

Выделение слюны для облегчения глотания и пищеварения является важной физиологической функцией, обнаруживаемой у многих позвоночных и беспозвоночных. Павлов описал классическое обусловливание слюноотделения у собак сто лет назад. Однако до настоящего времени обусловливание слюноотделения сообщалось только у собак и людей, а его нейронные механизмы остаются неясными из‑за сложности мозга млекопитающих. Ранее мы показали, что у тараканов Periplaneta americana саливационные нейроны, контролирующие слюноотделение, демонстрировали усиленные ответы на запах после обусловливающих опытов, в которых запах сочетали с раствором сахарозы. Тем не менее прямых доказательств обусловливания слюноотделения тогда получено не было. В данном исследовании мы изучали влияние обусловливающих опытов на уровень слюноотделения. Неподготовленные тараканы демонстрировали слюновые реакции на нанесение раствора сахарозы в ротовую полость, но не реагировали на запахи мяты или ванили, нанесённые на усик. После дифференциального обусловливания, при котором один запах сочетали с раствором сахарозы, а другой запах предъявляли без сочетания с сахарозой, запах, ассоциированный с сахарозой, вызывал увеличение уровня слюноотделения, тогда как предъявленный одиноко запах этого не вызывал. Эффект обусловливания сохранялся в течение одного дня после опытов. Это исследование впервые демонстрирует классическое обусловливание слюноотделения у вида, отличного от собак и людей, тем самым предоставляя первые доказательства сложного нейронного контроля вегетативной функции у насекомых. Полученные результаты представляют собой полезную модельную систему для изучения клеточных основ обусловливания слюноотделения в более простой нервной системе насекомых.