Ученые показали, что окружающий стресс может повлиять на нормальное развитие нервный система у червей, приближающихся к половому созреванию
Ученые пытались понять, как наши гены (наш генетический состав) и различные окружающий факторы формируют нашу нервная система во время раннего развития, когда мы подрастаем. Эти знания могут помочь нам в понимании различных неврологических расстройств, которые в основном возникают при нарушении нормальных нейронных цепей нашей нервной системы. В исследовании, опубликованном в Природа, Ученые из Колумбийского университета изучили нервную систему маленьких прозрачных червей (К. Элеганс) прояснить понимание того, как оно формируется. Они показывают, что стресс, вызванный факторами окружающей среды, может оказывать постоянное интенсивное воздействие на связи, происходящие в нервной системе, которая все еще развивается. В своем эксперименте они заставили червей-самцов подвергаться голоданию непосредственно перед тем, как черви должны были пройти половое созревание, с целью задержать их половое созревание. Воздействие внешнего стресса, особенно голодания, даже за несколько дней до полового созревания, повлияло на структуру связей критических нейронных цепей в организме червя. нервный система, тем самым препятствуя нормальным изменениям. Программа перестройки их нервной системы была практически прервана. Как только эти 'подчеркнул,Когда мужчины достигли половой зрелости и стали взрослыми, в их нервной системе все еще оставались незрелые цепи, заставляющие их продолжать действовать незрело. Об их незрелости судили по наблюдению за тем, что взрослые самцы червей, подвергшиеся стрессу, проявляли более высокую чувствительность к токсичному химическому веществу под названием SDS по сравнению с нормальными взрослыми самцами. Черви, подвергшиеся стрессу, также проводили ограниченное время с другими червями-гермафродитами и испытывали трудности при спаривании.
Ученые сделал это важное открытие, когда некоторых червей случайно оставили без присмотра на несколько недель и не давали еды. Это привело к остановке нормального развития червей, и они вошли в состояние, называемое «состояние дауера». Это состояние похоже на временную остановку нормального роста организма. В случае с червями, когда неполовозрелые черви почувствовали какой-либо стресс, в их нормальном росте происходит временная пауза на несколько месяцев, а позже, когда стресс проходит, их рост возобновляется. Итак, после того, как стресс от голодания прошел, черви вернулись в свою нормальную среду обитания и продолжили взрослеть. При исследовании нервной системы взрослых червей было обнаружено, что в хвостах самцов червей сохранились некоторые незрелые связи, которые в идеале должны были быть устранены (или обрезаны) во время полового созревания. Исследователи провели дальнейшее исследование и установили, что «состояние тауэра» было вызвано исключительно стрессом от голода, а не какой-либо другой формой стресса. Стресс привел к переназначению их электрических схем. Противоположные эффекты двух нейротрансмиттеров – серотонина и октопамина – контролируют обрезку цепей. У червей, подвергшихся стрессу, было обнаружено большое количество октопамина, который затем блокировал выработку серотонина. Если серотонин давали неполовозрелым самцам во время стресса, то происходила нормальная обрезка и взрослые особи начинали проявлять зрелую реакцию на SDS. По сравнению с тем, когда октопамин давали неполовозрелым самцам, это предотвращало обрезку контура. Исследование предполагает, что стресс может оказывать вероятное влияние на изменения в нервной системе, когда рано развитие происходит. Нейромедиатор серотонин связан с психическим состоянием депрессии у людей.
Может ли такая возможность быть верной и для людей? У людей это непросто, поскольку у нас гораздо более крупная и сложная нервная система по сравнению с животными. Тем не менее черви - это простые, но эффективные модельные организмы для изучения и анализа нервной системы. Ведущие исследователи этого исследования инициировали проект под названием ceNGEN, с помощью которого они составят карту генетического состава и активности каждого нейрона нервной системы червя C. elegans, что поможет более детально понять механизмы нервной системы и возможное сотрудничество между ними. генетическая структура и свой опыт.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Байер Э.А. и Хоберт О. 2018. Прошлый опыт формирует сексуально диморфные нейронные связи посредством моноаминергической передачи сигналов. Природа. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
