Учените са показали, че стресът от околната среда може да повлияе на нормалното развитие на нервната система при червеи, които наближават пубертета
Учените се опитват да разберат как нашите гени (нашият генетичен състав) и различните фактори на околната среда формират нашите нервната система по време на ранно развитие, когато растем. Това знание може да допринесе за разбирането ни за различни неврологични разстройства, които се причиняват главно при разпадане на нормалните невронни вериги в нашата нервна система. В проучване, публикувано в природа, учени от Колумбийския университет са изследвали нервната система на малките прозрачни червеи (C. elegans) за да се изясни разбирането за това как се формира. Те показват, че стресът, причинен от фактори на околната среда, може да има постоянен силен ефект върху връзките, осъществяващи се в нервната система, която все още се развива. В техния експеримент те накарали мъжките червеи да бъдат подложени на глад точно преди червеите да преминат през половото си съзряване с цел спиране на пубертета им. Излагането на външен стрес, по-специално гладуване, дори няколко дни преди половото съзряване повлиява моделите на окабеляване на критични невронни вериги в нервната система на червея, като по този начин предотвратява настъпването на нормални промени. Програмата за пренастройване на тяхната нервна система беше основно прекъсната. След като тези „стресирани“ мъже преминаха през пубертета и станаха възрастни, незрели вериги все още оставаха в нервната им система, което ги караше да продължат да се държат незрели. Тяхната незрялост беше оценена чрез наблюдение, че стресираните възрастни мъжки червеи показват висока чувствителност към токсичен химикал, наречен SDS, в сравнение с нормалните възрастни мъже. Стресираните червеи също прекарваха ограничено време с други хермафродитни червеи и имаха трудности при чифтосване.
Учените направиха това важно откритие, когато някои червеи случайно бяха оставени без надзор за няколко седмици и не им беше дадена храна. Това доведе до пауза в нормалното развитие на червеите и те влязоха в състояние, наречено „дауер състояние“. Това състояние е като временно спиране на нормалния растеж на организма. В случай на червеи, когато незрелите червеи усетят някакъв вид стрес, настъпва временна пауза в нормалния им растеж за месеци и по-късно, след като стресът изчезне, растежът им се възобновява. И така, след като стресът от глад премина, червеите се върнаха в нормалната си среда и продължиха да узряват до възрастни. При изследване на нервната система на вече възрастните червеи се вижда, че някои незрели връзки в опашките на мъжки червей са запазени, които в идеалния случай биха били елиминирани (или подрязани) по време на половото съзряване. Изследователите проведоха по-нататъшно проучване, за да твърдят, че „stauer dauer“ е причинено изключително от стрес от глад, а не от друга форма на стрес. Напрежението доведе до пренаписване на техните диаграми. Противоположните ефекти на два невротрансмитера - серотонин и октопамин - контролират подрязването на веригите. Стресираните червеи имаха голямо количество октопамин, който след това блокира производството на серотонин. Ако серотонинът се дава на незрели мъже по време на стрес, тогава се извършва нормално подрязване и възрастните започват да проявяват зряла реакция към SDS. В сравнение, когато октопамин е бил даван на незрели мъже, това е попречило на подрязването на веригата. Проучването показва, че стресът може да има вероятно въздействие върху промените в нервната система, когато се извършва ранно развитие. Невротрансмитерът серотонин се свързва с психичното състояние на депресия при хората.
Може ли тогава тази възможност да е вярна и за хората? Не е лесно при хората, тъй като имаме много по-голяма и по-сложна нервна система в сравнение с животните. Независимо от това, червеите са прост, но ефикасен модел на организми за изследване и анализ на нервната система. Водещите изследователи на това проучване са инициирали проект, наречен ceNGEN, чрез който те ще картографират генетичния състав и активността на всеки неврон в нервната система на червея C. elegans, което ще помогне да се разбере по-подробно същността на нервната система и възможното сътрудничество между генетичен състав и нечий опит.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Bayer EA и Hobert O. 2018. Миналият опит оформя сексуално диморфно невронно окабеляване чрез моноаминергично сигнализиране. природа. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
