Tiedemiehet ovat osoittaneet sen ympäristön stressi voi vaikuttaa normaaliin kehitykseen hermostunut järjestelmä madoille, jotka lähestyvät murrosikää
Tiedemiehet ovat yrittäneet ymmärtää, miten geenimme (geneettinen rakennemme) ja erilaiset ympäristön tekijät muokkaavat meitä hermosto varhaisen kehityksen aikana, kun kasvamme. Tämä tieto voi edistää ymmärrystämme erilaisista neurologisista häiriöistä, jotka johtuvat pääasiassa hermostomme normaalien hermopiirien hajoamisesta. Vuonna julkaistussa tutkimuksessa luonto, tutkijat Columbian yliopistosta ovat tutkineet pienten läpinäkyvien matojen hermostoa (C. elegans) selventääkseen ymmärrystä siitä, miten se muodostuu. Ne osoittavat, että ympäristötekijöiden aiheuttamalla stressillä voi olla pysyvä voimakas vaikutus vielä kehittyvässä hermostossa tapahtuviin yhteyksiin. Kokeessaan he saivat urosmadot nälkiintymään juuri ennen kuin madot kypsyivät sukupuolisesti tarkoituksenaan hidastaa murrosikää. Altistuminen ulkoiselle stressille, erityisesti nälkään, jopa muutama päivä ennen sukupuolista kypsymistä vaikutti madon kriittisten hermosolujen kytkentämalleihin hermostunut järjestelmä estää normaalien muutosten tapahtumisen. Heidän hermoston uudelleenkytkentäohjelma keskeytettiin periaatteessa. kerran nämä'stressaantunut' urokset kokivat murrosiän ja tulivat aikuisiksi, heidän hermostossaan jäi edelleen epäkypsä virtapiiri, mikä sai heidät jatkamaan epäkypsää toimintaa. Heidän kypsymättömyytensä arvioitiin havainnoimalla, että stressaantuneet aikuiset urosmadot osoittivat korkeaa herkkyyttä myrkylliselle kemikaalille nimeltä SDS verrattuna normaaleihin aikuisiin miehiin. Stressaantuneet madot viettivät myös vähän aikaa muiden hermafrodiittimatojen kanssa ja niillä oli vaikeuksia paritella.
Tutkijat teki tämän ratkaisevan löydön, kun jotkut madot jätettiin vahingossa vartioimatta muutamaksi viikoksi ja niille ei annettu ruokaa. Tämä johti taukoon matojen normaalissa kehityksessä ja ne siirtyivät tilaan nimeltä "dauer-tila". Tämä tila on kuin tilapäinen pysähdys organismin normaalissa kasvussa. Matojen tapauksessa, kun epäkypsät madot havaitsivat kaikenlaista stressiä, niiden normaalissa kasvussa tapahtuu tilapäinen tauko kuukausiksi ja myöhemmin, kun stressi on poissa, niiden kasvu jatkuu. Niinpä nälänhädän aiheuttaman stressin jälkeen madot palasivat normaaliin ympäristöönsä ja kypsyivät aikuisiksi. Nyt aikuisten matojen hermostoa tutkittaessa havaittiin, että urosmadon pyrstissä oli säilynyt joitakin epäkypsiä yhteyksiä, jotka olisi ihanteellisesti eliminoitu (tai karsittu) seksuaalisen kypsymisen aikana. Tutkijat tutkivat edelleen väittääkseen, että "dauer-tila" johtui yksinomaan nälänhädän aiheuttamasta stressistä eikä mistään muusta stressistä. Stressi johti heidän lankakaavioiden kartoittamiseen. Kahden välittäjäaineen – serotoniinin ja oktopamiinin – vastakkaiset vaikutukset säätelevät piirien karsimista. Stressaantuneilla madoilla oli suuri määrä oktopamiinia, joka sitten esti serotoniinin tuotannon. Jos serotoniinia annettiin epäkypsille miehille stressin aikana, normaali karsiminen tapahtui ja aikuiset alkavat osoittaa kypsää reaktiota SDS:ään. Kun oktopamiinia annettiin epäkypsille miehille, tämä esti piirin karsimisen. Tutkimus viittaa siihen, että stressi voi todennäköisesti vaikuttaa hermoston muutoksiin, kun varhainen kehitystä tapahtuu. Välittäjäaine serotoniini liittyy ihmisten masennuksen henkiseen tilaan.
Voisiko tämä mahdollisuus olla totta myös ihmisille? Se ei ole yksinkertaista ihmisillä, koska meillä on paljon suurempi ja monimutkaisempi hermosto verrattuna eläimiin. Siitä huolimatta madot ovat yksinkertaisia mutta tehokkaita malliorganismeja hermoston tutkimiseen ja analysointiin. Tämän tutkimuksen johtavat tutkijat ovat käynnistäneet ceNGEN-nimisen projektin, jonka avulla he kartoittavat C. elegansin madon hermoston jokaisen hermosolun geneettisen koostumuksen ja toiminnan, mikä auttaisi ymmärtämään hermoston olemuksia tarkemmin ja mahdollista yhteistyötä ihmisten välillä. geneettinen rakenne ja omat kokemukset.
***
{Voit lukea alkuperäisen tutkimuspaperin napsauttamalla alla olevaa DOI-linkkiä lainattujen lähteiden luettelossa}
Lähteet)
Bayer EA ja Hobert O. 2018. Aiemmat kokemukset muokkaavat seksuaalisesti dimorfisia hermosolujen johdotuksia monoaminergisen signaloinnin kautta. luonto. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
