Oamenii de știință au demonstrat că de mediu stresul poate afecta dezvoltarea normală a nervos sistem la viermii care se apropie de pubertate
Oamenii de știință au încercat să înțeleagă modul în care genele noastre (machiajul nostru genetic) și sunt diferite de mediu factorii ne modelează sistem nervos în timpul dezvoltării timpurii când creștem. Aceste cunoștințe ne pot îmbunătăți înțelegerea diferitelor tulburări neurologice, care sunt cauzate în principal atunci când circuitele neuronale normale din sistemul nostru nervos se defectează. Într-un studiu publicat în Natură, oamenii de stiinta de la Universitatea Columbia au studiat sistemul nervos al micilor viermi transparenți (C. elegans) pentru a elucida înțelegerea modului în care se formează. Ei arată că stresul cauzat de factorii de mediu poate avea un efect intens permanent asupra conexiunilor care au loc în sistemul nervos care este încă în curs de dezvoltare. În experimentul lor, au făcut ca viermii masculi să sufere de foame, chiar înainte ca viermii să treacă prin maturizare sexuală, cu scopul de a le împiedica pubertatea. Expunerea la stres extern, în special înfometarea, chiar și cu câteva zile înainte de maturizarea sexuală, a afectat modelele de cablare ale circuitelor neuronale critice ale viermilor. nervos sistem prevenind astfel producerea unor modificări normale. Programul de reconectare a sistemului lor nervos a fost practic întrerupt. Odată ce acestea'accentuatmasculii au trecut prin pubertate și au devenit adulți, circuitele imature au rămas încă în sistemul lor nervos, făcându-i să continue să acționeze imaturi. Imaturitatea lor a fost judecată observând că viermii masculi adulți stresați au prezentat o sensibilitate ridicată la o substanță chimică toxică numită SDS în comparație cu bărbații adulți normali. De asemenea, viermii stresați au petrecut timp limitat cu alți viermi hermafrodiți și au avut dificultăți în împerechere.
Oamenii de stiinta a făcut această descoperire crucială atunci când unii viermi au fost lăsați accidental nesupravegheați câteva săptămâni și nu au primit hrană. Acest lucru a dus la o pauză în dezvoltarea normală a viermilor și au intrat într-o stare numită „starea dauer”. Această stare este ca o oprire temporară a creșterii normale a unui organism. În cazul viermilor, când viermii imaturi au simțit orice tip de stres, are loc o pauză temporară în creșterea lor normală timp de luni de zile și mai târziu, odată ce stresul a dispărut, creșterea lor se reia. Așadar, după ce stresul foametei a trecut, viermii s-au întors în mediul lor normal și au continuat să se maturizeze devenind adulți. La examinarea sistemului nervos al viermilor acum adulți, s-a observat că au fost reținute unele conexiuni imature în cozile viermilor masculi care, în mod ideal, ar fi fost eliminate (sau tăiate) în timpul maturizării sexuale. Cercetătorii au investigat în continuare pentru a afirma că „starea dauer” a fost cauzată exclusiv de stresul înfometării și nu de orice altă formă de stres. Stresul a dus la remaparea diagramelor lor de cabluri. Efectele opuse ale a doi neurotransmițători – serotonina și octopamina – controlează tăierea circuitelor. Viermii stresați aveau o cantitate mare de octopamină, care apoi bloca producția de serotonină. Dacă serotonina a fost administrată bărbaților imaturi în timpul stresului, atunci a avut loc tăierea normală și adulții încep să manifeste o reacție matură la SDS. În comparație, când octopamină a fost administrată la masculi imaturi, acest lucru a împiedicat tăierea circuitului. Studiul sugerează că stresul poate avea un efect probabil asupra modificărilor sistemului nervos atunci când devreme dezvoltarea are loc. Neurotransmițătorul serotonina este asociat cu starea mentală de depresie la om.
Ar putea fi adevărată această posibilitate și pentru oameni atunci? Nu este simplu la oameni, deoarece avem un sistem nervos mult mai mare și mai complicat în comparație cu animalele. Cu toate acestea, viermii sunt un model de organisme simplu, dar eficient pentru a studia și analiza sistemele nervoase. Cercetătorii principali ai acestui studiu au inițiat un proiect numit ceNGEN prin care vor mapa structura genetică și activitatea fiecărui neuron din sistemul nervos al viermelui C. elegans, ceea ce ar ajuta la înțelegerea în detaliu a structurii sistemului nervos și a posibilei colaborări dintre structura genetică și experiențele cuiva.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
Bayer EA și Hobert O. 2018. Experiența trecută modelează cablarea neuronală dimorfă sexual prin semnalizare monoaminergică. Natură. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
