Це довели вчені навколишній стрес може вплинути на нормальний розвиток нервовий системи у глистів, які наближаються до статевої зрілості
Вчені намагалися зрозуміти, чим наші гени (наш генетичний склад) відрізняються від інших навколишній фактори формують нашу нервова система на ранньому етапі розвитку, коли ми ростемо. Ці знання можуть розширити наше розуміння різних неврологічних розладів, які в основному викликаються порушенням нормальних нейронних ланцюгів нашої нервової системи. У дослідженні, опублікованому в природа, Вчені з Колумбійського університету досліджували нервову систему маленьких прозорих хробаків (C. elegans) щоб з'ясувати розуміння того, як він формується. Вони показують, що стрес, викликаний факторами навколишнього середовища, може мати постійний інтенсивний вплив на зв'язки, що відбуваються в нервовій системі, яка все ще розвивається. У своєму експерименті вони змушували самців черв’яків голодувати безпосередньо перед статевим дозріванням черв’яків, щоб уповільнити їхнє статеве дозрівання. Вплив зовнішнього стресу, зокрема голодування, навіть за кілька днів до статевого дозрівання вплинув на структуру проводки найважливіших нейронних ланцюгів у хробаках. нервовий таким чином перешкоджаючи нормальним змінам. Програма перебудови їхньої нервової системи була фактично перервана. Одного разу ціпідкреслив,«чоловіки пройшли статеве дозрівання і стали дорослими, незрілі ланцюги все ще залишалися в їхній нервовій системі, змушуючи їх продовжувати поводитися незрілими. Про їхню незрілість судили, спостерігаючи, що дорослі самці хробаків під впливом стресу виявляли високу чутливість до токсичної хімікати під назвою SDS порівняно зі звичайними дорослими самцями. Стресові хробаки також проводили обмежений час з іншими хробаками-гермафродитами та мали труднощі під час спарювання.
Вчені зробив це важливе відкриття, коли деяких черв’яків випадково залишили без нагляду на кілька тижнів і їм не дали їжі. Це призвело до призупинення нормального розвитку хробаків, і вони увійшли в стан, званий «станом дауера». Цей стан нагадує тимчасову зупинку нормального розвитку організму. У випадку з черв’яками, коли незрілі черв’яки відчувають будь-який вид стресу, відбувається тимчасова пауза в їх нормальному розвитку на місяці, а пізніше, коли стрес зникає, їх ріст відновлюється. Таким чином, після того, як стрес від голоду минув, черв’яки повернулися в своє звичайне середовище, і вони продовжували дозрівати до дорослих особин. Під час дослідження нервової системи вже дорослих черв’яків було виявлено, що деякі незрілі зв’язки в хвостах самців черв’яка збереглися, які в ідеалі були б усунені (або обрізані) під час статевого дозрівання. Дослідники провели подальше дослідження, щоб стверджувати, що «стан Дауера» був спричинений виключно стресом від голодування, а не будь-якою іншою формою стресу. Стрес призвів до переналаштування їхніх електросхем. Протилежні ефекти двох нейромедіаторів – серотоніну та октопаміну – контролюють обрізання ланцюгів. Стресові хробаки мали велику кількість октопаміну, який потім блокував вироблення серотоніну. Якщо незрілим самцям під час стресу давали серотонін, то відбувалася нормальна обрізка, і дорослі особини починали проявляти зрілу реакцію на SDS. Порівняно, коли октопамін давали незрілим самцям, це запобігло ланцюговій обрізці. Дослідження показує, що стрес може мати ймовірний вплив на зміни в нервовій системі, коли рано відбувається розвиток. Нейромедіатор серотонін пов'язаний із психічним станом депресії у людей.
Чи може ця можливість бути справедливою і для людей? У людей це непросто, оскільки у нас набагато більша і складніша нервова система, ніж у тварин. Тим не менш, хробаки є простими, але ефективними модельними організмами для вивчення та аналізу нервової системи. Провідні дослідники цього дослідження ініціювали проект під назвою ceNGEN, за допомогою якого вони мапулюватимуть генетичну структуру та активність кожного нейрона в нервовій системі хробака C. elegans, що допоможе більш детально зрозуміти задатки нервової системи та можливу співпрацю між ними. генетичний склад і власний досвід.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Байєр Е. А. та Хоберт О. 2018. Минулий досвід формує статево диморфну нейронну мережу за допомогою моноамінергічної передачі сигналів. природа. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
