A tudósok ezt kimutatták környezeti a stressz befolyásolhatja a normális fejlődést ideges rendszer a pubertás felé közeledő férgek esetében
A tudósok megpróbálták megérteni, hogy génjeink (genetikai felépítésünk) és miben különböznek egymástól környezeti tényezők alakítják a mi idegrendszer a korai fejlődés során, amikor felnőttünk. Ez a tudás elősegíti a különböző neurológiai rendellenességek megértését, amelyek főként idegrendszerünk normál idegi áramköreinek meghibásodásakor keletkeznek. ban megjelent tanulmányban Természet, tudósok a Columbia Egyetemen kis átlátszó férgek idegrendszerét tanulmányozták (C. elegans) hogy megértsük, hogyan alakul. Azt mutatják, hogy a környezeti tényezők okozta stressz tartósan intenzív hatással lehet a még kialakuló idegrendszerben zajló kapcsolatokra. Kísérletükben a hím férgeket éheztették közvetlenül azelőtt, hogy a férgek szexuális érésen mennének keresztül, azzal a céllal, hogy megakadályozzák a pubertás korát. A külső stressznek való kitettség, különösen az éhezés, még néhány nappal a szexuális érés előtt is befolyásolta a férgek kritikus neuronális áramköreinek kábelezési mintázatát ideges rendszer, így megakadályozza a normál változásokat. Idegrendszerük újrahuzalozási programja alapvetően megszakadt. Egyszer ezekhangsúlyoztaA hímek pubertáson mentek keresztül, és felnőtté váltak, idegrendszerükben még mindig maradtak éretlen körök, ami miatt továbbra is éretlenek maradtak. Éretlenségüket úgy ítélték meg, hogy megfigyelték, hogy a stresszes kifejlett hím férgek nagy érzékenységet mutattak az SDS nevű mérgező vegyszerre a normál felnőtt hímekhez képest. A stresszes férgek korlátozott időt töltöttek más hermafrodita férgekkel, és nehézségeik voltak a párzásban.
Tudósok akkor tette ezt a döntő felfedezést, amikor néhány férget véletlenül néhány hétig felügyelet nélkül hagytak, és nem kaptak élelmet. Ez a férgek normális fejlődésének megszakadásához vezetett, és „dauer állapotba” kerültek. Ez az állapot olyan, mint egy szervezet normális növekedésének átmeneti leállása. A férgek esetében, amikor az éretlen férgek bármilyen típusú stresszt érzékeltek, a normál növekedésben hónapokra átmeneti szünet következik be, majd később, a stressz elmúltával a növekedés újraindul. Így az éhezés okozta stressz elmúltával a férgek visszatértek normál környezetükbe, és felnőtté váltak. A mára kifejlett férgek idegrendszerének vizsgálatakor kiderült, hogy a hím férgek farkában megmaradt néhány éretlen kapcsolat, amely ideális esetben megszűnt volna (vagy metszhető lett volna) az ivarérés során. A kutatók további vizsgálatokat végeztek annak megállapítására, hogy a „dauer állapotot” kizárólag az éhezés okozta stressz okozta, és nem a stressz semmilyen más formája. A stressz a huzaldiagramjaik újratervezéséhez vezetett. A két neurotranszmitter – a szerotonin és az oktopamin – ellentétes hatása szabályozza az áramkörök metszését. A stresszes férgek nagy mennyiségű oktopamint tartalmaztak, ami aztán gátolta a szerotonin termelődését. Ha a szerotonint éretlen hímeknek adták stressz alatt, akkor normális metszés történt, és a felnőttek érett reakciót mutatnak az SDS-re. Összehasonlításképpen, amikor oktopamint adtak éretlen hímeknek, ez megakadályozta a körmetszést. A tanulmány azt sugallja, hogy a stressz valószínűleg hatással lehet az idegrendszer változásaira, ha korai fejlesztés zajlik. A szerotonin neurotranszmitter az embereknél a depresszió mentális állapotához kapcsolódik.
Ez a lehetőség az emberekre is igaz lehet? Ez nem egyértelmű az embereknél, mivel sokkal nagyobb és bonyolultabb idegrendszerünk van, mint az állatoké. Ennek ellenére a férgek egyszerű, de hatékony modellszervezetek az idegrendszerek tanulmányozására és elemzésére. A tanulmány vezető kutatói elindították a ceNGEN nevű projektet, amelyen keresztül feltérképezik a C. elegans féreg idegrendszerében lévő egyes neuronok genetikai felépítését és aktivitását, ami segít jobban megérteni az idegrendszer működését és az egyének közötti lehetséges együttműködést. genetikai felépítés és az egyén tapasztalatai.
***
{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}
Forrás (ok)
Bayer EA és Hobert O. 2018. A múltbeli tapasztalatok szexuálisan dimorf idegsejteket alakítanak ki monoaminerg jelátvitel révén. Természet. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
