Ученые впервые создали полную карту нервных соединений у животного с сетевой нервной системой. Объектом исследования стал гребневик Mnemiopsis leidyi — представитель древнейшей группы животных, чья нервная система кардинально отличается от всех известных науке.
Древнейшая нервная система гребневика работает не так, как все известные нервные сети

В отличие от позвоночных, насекомых и червей, имеющих центральный мозг или нервный тяж, гребневики обладают диффузной нервной сетью — переплетением нейронов, распределенных по всему телу.

Чтобы реконструировать все клетки и синапсы в 50-микрометровом сенсорном органе ученые разрезали ткань личинки гребневика на слои толщиной 50 нанометров и изучали под сканирующим электронным микроскопом.
Анализ выявил всего три нервных клетки в крошечном органе равновесия гребневика. Каждая из них содержит несколько ядер в общей оболочке, что крайне необычно для нейронов. Один большой нейрон играет роль главного координатора и связан со всеми восемью балансировочными клетками, которые чувствуют силу тяжести. Два других нейрона работают как помощники — каждый управляет четырьмя балансировочными клетками.
Соединение без соединений
Главное открытие оказалось неожиданным. «Каноническое понимание сенсомоторной координации предполагало бы, что механосенсорные балансировочные клетки образуют синапсы с нейронами для координации колебаний ресничек», — говорит соавтор работы Кеи Йокура. Исследователи ожидали увидеть логичную схему: датчики гравитации передают сигналы балансировочным нервным клеткам, а те командуют крошечными ресничкам-веслам, как двигаться.

Вместо этого ученые обнаружили, что балансировочные клетки вообще не подключены к нервной сети — между ними нет прямых электрических связей. Это можно сравнить с рулем автомобиля, который не соединен с колесами, но машина почему-то все равно поворачивает в правильную сторону. Отсутствие прямых связей с сенсорными клетками предполагает, что нервная сеть выполняет координирующую функцию для синхронизации ресничек, возможно получая информацию об окружающей среде через химические сигналы-нейропептиды, которые распространяются по телу.
Это открытие показывает, что древние нервные системы могут работать по совершенно иным принципам, чем современные.