Succesul în cartografierea rețelei neuronale complete a viermilor masculin și feminin este un progres important în înțelegerea funcției sistemului nervos.
Sistemul nostru nervos este o conexiune complicată de nervi și celule speciale numite neuroni care transmit semnale către diferite părți ale corpului. Uman creier are miliarde de neuroni care comunică printr-o rețea mare de conexiuni sinaptice. Înțelegerea „cablării electrice” a conexiunilor din sistemul nervos este importantă pentru a înțelege furnizarea funcției(lor) de coeziune și pentru a modela comportamentul organismului.
Într-un studiu publicat pe 3 iulie în Natură, cercetătorii au descris prima diagramă completă de conectivitate a sistemului nervos de ambele sexe ale animalului – nematodul C.elegans. Acest mic vierme rotund adult, lung de 1 mm, are doar aproximativ 1000 de celule și, prin urmare, sistemul său nervos este foarte simplu, cu doar aproximativ 300-400 de neuroni. C.elegans a fost folosit ca sistem model în neuroștiință din cauza asemănărilor cu oamenii. Este considerat un model bun pentru a înțelege în cele din urmă creierul uman complex format din mai mult de 100 de miliarde de neuroni. Un studiu anterior, realizat cu mai bine de trei decenii în urmă, a cartografiat conexiunile sistemului nervos la femele de viermi rotunzi (nematod) C.elegans deși cu mai puține detalii.
În studiul actual, cercetătorii au analizat micrografiile electronice deja disponibile și, de asemenea, noi ale bărbaților și femeilor adulte viermi și le-a creat folosind un software specializat pentru a crea diagrame de cablare complete de ambele sexe. Această diagramă este ca o „hartă neuronală” și este numită „conectom”. Diagramele matrice au conținut toate (a) conexiunile dintre neuronii individuali, (b) conexiunile dintre neuroni la mușchi și alte țesuturi și (c) sinapsele dintre celulele musculare ale întregului animal. Căile sinaptice sunt foarte asemănătoare la viermii masculi și femele, deși numărul de sinapse diferă în ceea ce privește puterea lor și, prin urmare, sunt responsabile pentru caracteristicile comportamentelor specifice sexului masculin și feminin la mai multe niveluri. Cartografierea detaliată de la intrarea senzorială la ieșirea organului final ajută la deducerea modului în care aceste animale reacționează la mediul lor extern și care conexiuni nervoase sunt responsabile pentru un anumit comportament.
„Structura” sistemului nervos al viermilor este un pas important către cartografierea cantitativă a diferitelor conexiuni neuronale din creier, regiunea acestuia și sistemul nervos pentru a descifra comportamentul viermilor. Modul în care se comportă aceste animale ar putea ajuta la specificarea conexiunilor neuronale care pot scădea și pot provoca o boală. Multe molecule din sistemul nervos al viermilor rotunzi sunt similare cu sistemul nervos uman. Acest studiu ne poate ajuta să înțelegem în cele din urmă conexiunile din sistemul nervos uman și relația lor cu sănătatea și boala. Deoarece se știe că multe tulburări neurologice și psihiatrice sunt cauzate de o problemă în această „cablare”, înțelegerea conexiunilor ne poate ajuta să dezvoltăm terapii pentru diferite boli mintale.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
1. Cook, SJ și colab. 2019. Conectomi de animale întregi de ambele sexe Caenorhabditis elegans. Natură. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG și colab. 1986. Structura sistemului nervos al nematodului Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314(1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
