Команда ученых из Университета Лестера и Университета Фрибурга обнаружила, что гены, необходимые для обучения, памяти, проявления агрессии и других сложных форм поведения, возникли около 650 миллионов лет назад. Выводы работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Известно, что моноаминовые нейромедиаторы человека, включая серотонин, дофамин и адреналин, регулируют работу нервной системы, отвечая за память, обучение, сон и питание. Однако определить, когда сформировались гены, необходимые для производства этих гормонов, до сих пор не удавалось. В ходе работы авторы использовали вычислительные методы, что позволило реконструировать эволюционный путь этих генов.
Результаты показали, что большинство генов, участвующих в производстве и регуляции моноаминовых нейромодуляторов, происходят из билатеральной стволовой группы. Примерный возраст появления таких генов — 650 миллионов лет. Вероятно, новый способ модуляции нейронных цепей сыграл роль в кембрийском взрыве, который привел к наибольшему разнообразию жизни для большинства основных групп современных животных. Это позволило облегчить взаимодействие с окружающей средой посредством гибкости нейронных цепей.
Открытие важно для понимания эволюционного происхождения сложных форм поведения, которые модулируются моноаминами у людей и других животных. В будущем планируется изучить, регулируют ли одни и те же нейроны вознаграждение, зависимость, агрессию, питание и сон.