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. Човешкият 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 как тя изпълнява кохезионни функции и да се моделира поведението на организма.
В проучване, публикувано на 3 юли в Nature , изследователи са описали първата пълна диаграма на свързаността на нервната система на двата пола на животното – нематода C. elegans . Този мъничък възрастен кръгъл червей с дължина 1 мм има само около 1000 клетки и следователно нервната му система е много проста, само с около 300-400 неврона. C. elegans е използван като моделна система в невронауката поради приликите с хората. Счита се за добър модел за евентуално разбиране на сложния човешки мозък, състоящ се от повече от 100 милиарда неврона. По-ранно проучване, проведено преди повече от три десетилетия, е картографирало връзките на нервната система при женския кръгъл червей (нематод) C. elegans, макар и с по-малко подробности.
В настоящото проучване, изследователите анализираха вече налични, както и нови електронно-микрографски снимки на възрастни мъжки и женски червеи и ги сглобиха с помощта на специализиран софтуер, за да създадат пълни схеми на свързване на двата пола. Тази диаграма е подобна на „невронна карта“ и се нарича „конектом“. Матричните диаграми съдържаха всички (а) връзки между отделните неврони, (б) връзки между невроните с 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 специфичните за пола мъжки и женски поведения на множество нива. Подробното картографиране от сензорния вход до изхода на крайните органи помага да се заключи как тези животни реагират на външната си 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
