Znanstveniki so to dokazali okolja stres lahko vpliva na normalen razvoj živčen sistem pri črvih, ki se bližajo puberteti
Znanstveniki so poskušali razumeti, kako se naši geni (naša genetska zasnova) razlikujejo okolja dejavniki oblikujejo naše živčni sistem v zgodnjem razvoju, ko odraščamo. To znanje lahko izboljša naše razumevanje različnih nevroloških motenj, ki nastanejo predvsem pri zlomu normalnih nevronskih vezij v našem živčnem sistemu. V študiji, objavljeni v Narava, Znanstveniki z univerze Columbia so proučevali živčni sistem majhnih prozornih črvov (C. elegans) razjasniti razumevanje, kako se oblikuje. Dokazujejo, da lahko stres, ki ga povzročajo okoljski dejavniki, trajno intenzivno vpliva na povezave v živčnem sistemu, ki se še razvija. V svojem poskusu so povzročili stradanje moških črvov, tik preden so črvi spolno dozoreli, da bi preprečili njihovo puberteto. Izpostavljenost zunanjemu stresu, zlasti stradanju, celo nekaj dni pred spolnim dozorevanjem je vplivala na vzorce ožičenja kritičnih nevronskih vezij v črvih živčen sistem in tako prepreči normalne spremembe. Program preoblikovanja njihovega živčnega sistema je bil v bistvu prekinjen. Ko te 'poudaril,' moški so šli v puberteto in postali odrasli, v njihovem živčnem sistemu so še vedno ostala nezrela vezja, zaradi česar se še naprej obnašajo nezrelo. Njihovo nezrelost so ocenili z opazovanjem, da so odrasli moški črvi pod stresom pokazali visoko občutljivost na strupeno kemikalijo, imenovano SDS, v primerjavi z običajnimi odraslimi samci. Črvi pod stresom so prav tako preživeli omejen čas z drugimi hermafroditnimi črvi in so imeli težave pri parjenju.
Znanstveniki naredil to ključno odkritje, ko so nekateri črvi po nesreči nekaj tednov ostali brez nadzora in jim niso dali hrane. To je povzročilo premor v normalnem razvoju črvov in prešli so v stanje, imenovano "dauer state". To stanje je kot začasna zaustavitev normalne rasti organizma. Pri črvih, ko nezreli črvi zaznajo kakršen koli stres, pride do začasne prekinitve njihove normalne rasti za več mesecev in kasneje, ko stresa ni več, se njihova rast nadaljuje. Ko je stres stradanja minil, so se torej črvi vrnili v svoje običajno okolje in dozoreli v odrasle osebke. Ob pregledu živčnega sistema zdaj že odraslih črvov je bilo ugotovljeno, da so nekatere nezrele povezave v repih samcev črva ohranjene, kar bi bilo idealno odstranjeno (ali obrezano) med spolnim dozorevanjem. Raziskovalci so nadaljevali preiskavo in ugotovili, da je "stanje dauerja" povzročil izključno stres stradanja in ne nobena druga oblika stresa. Stres je pripeljal do preslikave njihovih žičnih diagramov. Nasprotni učinki dveh nevrotransmiterjev – serotonina in oktopamina – nadzorujejo obrezovanje vezij. Črvi pod stresom so imeli visoko količino oktopamina, ki je nato blokiral proizvodnjo serotonina. Če so nezrelim samcem med stresom dali serotonin, je prišlo do običajnega obrezovanja in odrasli začnejo kazati zrelo reakcijo na SDS. V primerjavi s tem, ko so oktopamin dajali nezrelim samcem, je to preprečilo krožno obrezovanje. Študija kaže, da lahko stres verjetno vpliva na spremembe v živčnem sistemu, kadar zgodnje poteka razvoj. Nevrotransmiter serotonin je povezan z duševnim stanjem depresije pri ljudeh.
Ali bi potem ta možnost lahko veljala tudi za ljudi? Pri ljudeh to ni preprosto, saj imamo v primerjavi z živalmi veliko večji in bolj zapleten živčni sistem. Kljub temu so črvi preprosti, a učinkoviti modelni organizmi za preučevanje in analizo živčnega sistema. Vodilni raziskovalci te študije so začeli projekt, imenovan ceNGEN, s katerim bodo preslikali genetsko sestavo in aktivnost vsakega nevrona v živčnem sistemu črva C. elegans, kar bi pomagalo bolj podrobno razumeti nastajanje živčnega sistema in možno sodelovanje med genetska zasnova in lastne izkušnje.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Bayer EA in Hobert O. 2018. Pretekle izkušnje oblikujejo spolno dimorfno nevronsko ožičenje z monoaminergično signalizacijo. Narava. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
