Успіх у відображенні повної нейронної мережі самців і самок черв’яків є важливим прогресом у розумінні функції нервової системи.
Наша нервова система — це складне з’єднання нервів і спеціальних клітин, які називаються нейрони які передають сигнали до різних частин тіла. людський мозок має мільярди нейронів, які спілкуються через велику мережу синаптичних зв’язків. Розуміння «електричної проводки» зв’язків у нервовій системі важливо, щоб зрозуміти, як вона забезпечує когезійну функцію (функції) та змоделювати поведінку організму.
У дослідженні, опублікованому 3 липня в Nature, дослідники описали першу повну діаграму зв'язку нервової системи обох статей тварини – нематоди C. elegans. Цей крихітний дорослий круглий черв’як завдовжки 1 мм має лише близько 1000 клітин, тому його нервова система дуже проста з приблизно 300-400 нейронами. C. elegans був використаний як модель системи в нейронауці через схожість з людьми. Вважається гарною моделлю для розуміння складного людського мозку, що складається з понад 100 мільярдів нейронів. Попереднє дослідження, проведене більше трьох десятиліть тому, виявило зв’язки нервової системи самок аскарид (нематод). C. elegans хоча й менш детально.
У поточному дослідженні дослідники проаналізували вже наявні, а також нові електронні мікрофотографії дорослих чоловіків і жінок глисти і зібрав їх за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення для створення повних схем підключення обох статей. Ця діаграма схожа на «нейронну карту» і називається «коннектом». Матричні діаграми містили всі (а) зв’язки між окремими нейронами, (б) зв’язки між нейронами з м’язами та іншими тканинами та (в) синапси між м’язовими клітинами всієї тварини. Синаптичні шляхи дуже подібні у самців і самок черв’яків, хоча кількість синапсів різниться за своєю силою і, таким чином, відповідають за особливості поведінки самців і самок на різних рівнях. Детальне відображення від сенсорного входу до виходу кінцевого органу допомагає визначити, як ці тварини реагують на зовнішнє оточення і які нервові зв’язки відповідають за яку поведінку.
«Структура» нервової системи хробака є важливим кроком до кількісного відображення різних нейронних зв’язків всередині мозку, його області та нервової системи, щоб розшифрувати поведінку хробаків. Те, як ці тварини поводяться, може допомогти визначити нейронні зв’язки, які можуть похитнутися і викликати захворювання. Багато молекул у нервовій системі аскарид подібні до нервової системи людини. Це дослідження може допомогти нам зрештою зрозуміти зв’язки в нервовій системі людини та їх зв’язок зі здоров’ям та хворобами. Оскільки відомо, що багато неврологічних та психіатричних розладів викликані певною проблемою в цій «проводці», розуміння зв’язків може допомогти нам розробити методи лікування різних психічних захворювань.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
1. Кук, SJ та ін. 2019. Коннектоми цілих тварин обох статей Caenorhabditis elegans. природа. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. Уайт JG та ін. 1986. Будова нервової системи нематоди Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314 (1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
