Учените са доказали, 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 оформят нервната ни система по време на ранното ни развитие, когато растем. Това знание може да подобри разбирането ни за различните неврологични разстройства, които се причиняват главно от разрушаване на нормалните невронни вериги в нервната ни система. В проучване, публикувано в Nature , учени от Колумбийския университет са изследвали нервната система на малки прозрачни червеи (C. elegans), за да изяснят как тя се оформя. Те показват, че стресът, причинен от фактори на околната среда, може да има траен и интензивен ефект върху връзките, протичащи в нервната система, която все още се развива. В своя експеримент те са накарали мъжките червеи да гладуват точно преди да претърпят полово съзряване, с цел да забавят пубертета им. Излагането на външен стрес, по-специално гладуване, дори няколко дни преди полово съзряване, е повлияло на моделите на свързване на критични невронни вериги в нервната система на червеите, като по този начин е предотвратило нормалните промени. Програмата за пренастройване на нервната им система е била основно прекъсната. След като тези „ стресирани “ мъжки индивиди са преминали през пубертета и са станали възрастни, незрелите вериги са останали в нервната им система, което ги е карало да продължат да се държат незрели. Тяхната незрялост е била оценена чрез наблюдение, че стресираните възрастни мъжки червеи показват висока чувствителност към токсичен химикал, наречен SDS, в сравнение с нормалните възрастни мъжки. Стресираните червеи също така са прекарвали ограничено време с други хермафродитни червеи и са имали трудности при чифтосване.
Учените направиха това важно откритие, когато някои червеи случайно бяха оставени без надзор в продължение на няколко седмици и не им беше дадена храна. Това доведе до пауза в нормалното им развитие и те влязоха в състояние, наречено „дауер състояние“. Това състояние е като временно спиране на нормалния растеж на организма. При червеите, когато незрелите червеи усетят някакъв вид стрес, настъпва временна пауза в нормалния им растеж в продължение на месеци и по-късно, след като стресът отмине, растежът им се възобновява. Така, след като стресът от гладуване отмина, червеите се върнаха в нормалната си среда и продължиха да узряват до възрастни. При изследване на нервната система на вече възрастните червеи се видя, че някои незрели връзки в опашките на мъжките червеи са запазени, които в идеалния случай биха били елиминирани (или подрязани) по време на половото съзряване. Изследователите проучиха допълнително, за да установят, че „дауер състоянието“ е причинено изключително от стрес от гладуване, а не от друга форма на стрес. Стресът доведе до пренастройване на техните жични диаграми. Противоположните ефекти на два невротрансмитера – серотонин и октопамин – контролират подрязването на веригите. Стресираните червеи имаха високо количество октопамин, който след това блокира производството на серотонин. Ако серотонинът е бил даден на незрели мъжки индивиди по време на стрес, тогава е протичало нормално „подрязване“ и възрастните започват да проявяват зряла реакция към SDS. В сравнение с това, когато октопаминът е бил даден на незрели мъжки индивиди, това е предотвратило „подрязването“ на веригата. Проучването показва, че стресът може да има вероятно въздействие върху промените в нервната система, когато протича ранното развитие. Невротрансмитерът серотонин е свързан 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.
***
Източник (и)
Bayer EA и Hobert O. 2018. Миналият опит оформя сексуално диморфното невронно окабеляване чрез моноаминергична сигнализация. Nature . https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
