Panākumi pilnīga vīriešu un sieviešu tārpu neironu tīkla kartēšanā ir nozīmīgs progress, lai izprastu nervu sistēmas darbību.
Mūsu nervu sistēma ir sarežģīta nervu un īpašu šūnu savienojums, ko sauc neironi kas pārraida signālus uz dažādām ķermeņa daļām. Cilvēks smadzenes ir miljardiem neironu, kas sazinās, izmantojot lielu sinaptisko savienojumu tīklu. Nervu sistēmas savienojumu “elektrisko vadu” izpratne ir svarīga, lai izprastu tās kohēzijas funkcijas (-u) piegādi un modelētu organisma uzvedību.
Pētījumā, kas publicēts 3. jūlijā daba, pētnieki aprakstījuši pirmo pilnīgo abu dzimumu dzīvnieka nervu sistēmas savienojamības diagrammu – nematodes C. elegāns. Šim mazajam 1 mm garajam pieaugušajam apaļtārpam ir tikai aptuveni 1000 šūnu, un tāpēc tā nervu sistēma ir ļoti vienkārša ar tikai aptuveni 300–400 neironiem. C. elegāns ir izmantota kā paraugsistēma neirozinātnē, jo tā ir līdzīga cilvēkiem. Tas tiek uzskatīts par labu modeli, lai galu galā izprastu sarežģītas cilvēka smadzenes, kas sastāv no vairāk nekā 100 miljardiem neironu. Iepriekšējā pētījumā, kas tika veikts pirms vairāk nekā trīs gadu desmitiem, tika kartēti sieviešu apaļtārpu (nematodes) nervu sistēmas savienojumi. C. elegāns lai gan mazāk detalizēti.
Pašreizējā pētījumā pētnieki analizēja jau pieejamos un arī jaunos pieaugušo vīriešu un sieviešu elektronu mikrogrāfijus tārpi un sadalīja tos, izmantojot specializētu programmatūru, lai izveidotu pilnīgas abu dzimumu elektroinstalācijas shēmas. Šī diagramma ir līdzīga "neironu kartei", un to sauc par "savienojumu". Matricu diagrammās bija visi (a) savienojumi starp atsevišķiem neironiem, (b) savienojumi starp neironiem ar muskuļiem un citiem audiem un (c) sinapses starp visa dzīvnieka muskuļu šūnām. Sinaptiskie ceļi ir ļoti līdzīgi vīriešu un sieviešu tārpiem, lai gan sinapšu skaits atšķiras pēc to stipruma un tādējādi ir atbildīgs par dzimumam raksturīgām vīriešu un sieviešu uzvedības īpašībām vairākos līmeņos. Detalizēta kartēšana no maņu ievades līdz gala orgānu izvadei palīdz secināt, kā šie dzīvnieki reaģē uz savu ārējo vidi un kuri nervu savienojumi ir atbildīgi par konkrēto uzvedību.
Tārpa nervu sistēmas “struktūra” ir svarīgs solis, lai kvantitatīvi kartētu dažādus neironu savienojumus smadzenēs, to reģionā un nervu sistēmā, lai atšifrētu tārpu uzvedību. Šo dzīvnieku uzvedība varētu palīdzēt noteikt nervu savienojumus, kas var traucēt un izraisīt slimību. Daudzas apaļo tārpu nervu sistēmas molekulas ir līdzīgas cilvēka nervu sistēmai. Šis pētījums var palīdzēt mums galu galā izprast savienojumus cilvēka nervu sistēmā un to saistību ar veselību un slimībām. Tā kā ir zināms, ka daudzus neiroloģiskus un psihiskus traucējumus izraisa kāda problēma šajā "vadu savienojumā", savienojumu izpratne var palīdzēt mums izstrādāt dažādu garīgo slimību terapiju.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
1. Cook, SJ et al. 2019. Abu Caenorhabditis elegans dzimumu veseli dzīvnieki. Daba. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG et al. 1986. Nematodes Caenorhabditis elegans nervu sistēmas uzbūve. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314(1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
