Успехът в картографирането на пълната невронна мрежа от мъжки и женски червеи е важен напредък към разбирането на функцията на нервната система.
Нашата нервна система е сложна връзка от нерви и специални клетки, наречени неврони които предават сигнали до различни части на тялото. Човек мозък има милиарди неврони, които комуникират чрез голяма мрежа от синаптични връзки. Разбирането на „електрическото окабеляване“ на връзките в нервната система е важно, за да се разбере нейното доставяне на кохезионна(и) функция(и) и да се моделира поведението на организма.
В проучване, публикувано на 3 юли в природа, изследователите са описали първата пълна диаграма на свързване на нервната система на двата пола на животното – нематода C.elegans. Този малък възрастен кръгъл червей с дължина 1 мм има само около 1000 клетки и по този начин нервната му система е много проста с само около 300-400 неврона. C.elegans е използвана като моделна система в невронауката поради приликите с хората. Счита се за добър модел за разбиране на сложен човешки мозък, състоящ се от повече от 100 милиарда неврона. Едно по-ранно проучване, проведено преди повече от три десетилетия, е картографирало връзките на нервната система при женски кръгли червеи (нематоди) C.elegans макар и с по-малко подробности.
В настоящото проучване изследователите анализираха вече налични, а също и нови електронни микрографии на възрастни мъже и жени глисти и ги състави с помощта на специализиран софтуер за създаване на пълни схеми на окабеляване и на двата пола. Тази диаграма е нещо като "невронална карта" и се нарича "коннектом". Матричните диаграми съдържат всички (а) връзки между отделните неврони, (б) връзки между невроните към мускулите и други тъкани и (в) синапси между мускулните клетки на цялото животно. Синаптичните пътища са много сходни при мъжките и женските червеи, въпреки че броят на синапсите се различава по силата си и по този начин са отговорни за характеристиките на специфичното за пола поведение на мъже и жени на множество нива. Подробното картографиране от сензорния вход до изхода на крайния орган помага да се изведе как тези животни реагират на външната им среда и кои нервни връзки са отговорни за кое конкретно поведение.
„Структурата“ на нервната система на червея е важна стъпка към количествено картографиране на различни невронни връзки вътре в мозъка, неговия регион и нервната система, за да се дешифрира поведението на червея. Начинът, по който се държат тези животни, би могъл да помогне за определяне на невронните връзки, които могат да се разклатят и да причинят заболяване. Много молекули в нервната система на кръглите червеи са подобни на човешката нервна система. Това изследване може да ни помогне в крайна сметка да разберем връзките в човешката нервна система и връзката им със здравето и болестите. Тъй като е известно, че много неврологични и психиатрични разстройства са причинени от някакъв проблем в това „окабеляване“, разбирането на връзките може да ни помогне да разработим терапии за различни психични заболявания.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
1. Cook, SJ et al. 2019. Конектоми от цели животни от двата пола на Caenorhabditis elegans. природата. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG et al. 1986. Структурата на нервната система на нематода Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314 (1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
