Uspeh pri preslikavanju celotne nevronske mreže samcev in samic črvov je pomemben napredek pri razumevanju delovanja živčnega sistema.
Naš živčni sistem je zapletena povezava živcev in posebnih celic, imenovanih nevroni ki prenašajo signale v različne dele telesa. Človek možganov ima milijarde nevronov, ki komunicirajo prek velike mreže sinaptičnih povezav. Razumevanje 'električne napeljave' povezav v živčnem sistemu je pomembno za razumevanje njegovega izvajanja kohezivnih funkcij in modeliranja vedenja organizma.
V študiji, objavljeni 3. julija leta Narava, so raziskovalci opisali prvi popoln diagram povezljivosti živčnega sistema obeh spolov živali – ogorčico C.elegans. Ta majhen 1 mm dolg odrasel okrogel črv ima le okoli 1000 celic, zato je njegov živčni sistem zelo preprost z le okoli 300-400 nevroni. C.elegans je bil uporabljen kot modelni sistem v nevroznanosti zaradi podobnosti z ljudmi. Šteje se za dober model za razumevanje kompleksnih človeških možganov, sestavljenih iz več kot 100 milijard nevronov. Prejšnja študija, izvedena pred več kot tremi desetletji, je preslikala povezave živčnega sistema pri samici okroglih črvov (nematoda). C.elegans čeprav manj podrobno.
V trenutni študiji so raziskovalci analizirali že razpoložljive in tudi nove elektronske mikrofotografije odraslih moških in žensk črvi in jih sestavil s pomočjo specializirane programske opreme za ustvarjanje popolnih diagramov ožičenja obeh spolov. Ta diagram je podoben "nevronskemu zemljevidu" in se imenuje "konektom". Matrični diagrami so vsebovali vse (a) povezave med posameznimi nevroni, (b) povezave med nevroni z mišicami in drugimi tkivi in (c) sinapse med mišičnimi celicami celotne živali. Sinaptične poti so zelo podobne pri samcih in samicah črvov, čeprav se število sinaps razlikuje po svoji moči in so zato odgovorne za značilnosti spolno specifičnega vedenja samcev in samic na več ravneh. Podrobno preslikavo od senzoričnega vnosa do izhoda končnega organa pomaga sklepati, kako se te živali odzivajo na njihovo zunanjo okolico in katere živčne povezave so odgovorne za določeno vedenje.
"Struktura" živčnega sistema črva je pomemben korak k kvantitativnemu preslikavanju različnih nevronskih povezav znotraj možganov, njihove regije in živčnega sistema za dešifriranje vedenja črvov. Kako se te živali obnašajo, bi lahko pomagalo določiti nevronske povezave, ki lahko omahnejo in povzročijo bolezen. Številne molekule v živčnem sistemu okroglih črvov so podobne človeškemu živčnemu sistemu. Ta študija nam lahko pomaga pri končnem razumevanju povezav v človeškem živčnem sistemu ter njihovega odnosa do zdravja in bolezni. Ker je znano, da so številne nevrološke in psihiatrične motnje posledica nekaterih težav v tem "ožičenju", nam lahko razumevanje povezav pomaga razviti terapije za različne duševne bolezni.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
1. Cook, SJ et al. 2019. Konektomi celih živali obeh spolov Caenorhabditis elegans. Narava. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG et al. 1986. Struktura živčnega sistema ogorčice Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314 (1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
