Mokslininkai įrodė, kad aplinkos stresas gali paveikti normalų nervų sistemos vystymąsi artėjančioje brendimo stadijoje.
Mokslininkai bandė suprasti, kaip mūsų genai (mūsų genetinė sandara) ir įvairūs aplinkos veiksniai formuoja mūsų nervų sistemą ankstyvojo vystymosi metu, kai mes augame. Šios žinios gali padėti geriau suprasti įvairius neurologinius sutrikimus, kurie daugiausia atsiranda, kai suyra normalios mūsų nervų sistemos neuronų grandinės. Žurnale „ Nature“ paskelbtame tyrime Kolumbijos universiteto mokslininkai tyrė mažų permatomų kirminų (C. elegans) nervų sistemą , siekdami išsiaiškinti, kaip ji formuojasi. Jie parodė, kad aplinkos veiksnių sukeltas stresas gali turėti nuolatinį ir stiprų poveikį ryšiams, vykstantiems vis dar besivystančioje nervų sistemoje. Savo eksperimento metu jie privertė kirminų patinus badauti prieš pat jų lytinį brendimą, siekdami sulėtinti jų brendimą. Išorinio streso, ypač bado, poveikis net kelias dienas prieš lytinį brendimą paveikė svarbiausių neuronų grandinių laidumo modelius kirminų nervų sistemoje, taip neleisdamas įvykti normaliems pokyčiams. Jų nervų sistemos perprogramavimo programa iš esmės buvo nutraukta. Kai šie „ stresą patinę “ vyrai pasiekė brendimą ir tapo suaugusiais, jų nervų sistemoje vis dar liko nesubrendusių grandinių, todėl jie toliau elgėsi nesubrendę. Jų nesubrendimas buvo įvertintas stebint, kad streso paveikti suaugę patinai, palyginti su normaliais suaugusiais patinais, buvo labai jautrūs toksiškam cheminiam elementui, vadinamam SDS. Streso paveikti kirminai taip pat mažai laiko praleido su kitais hermafroditais ir turėjo sunkumų poruodamiesi.
Mokslininkai padarė šį esminį atradimą, kai kai kurie kirminai kelias savaites buvo netyčia palikti be priežiūros ir negavo maisto. Dėl to jų normalus vystymasis sustojo ir jie pateko į būseną, vadinamą „dauerio būsena“. Ši būsena yra tarsi laikinas normalaus organizmo augimo sustojimas. Kirminų atveju, kai nesubrendę kirminai pajunta bet kokį stresą, jų normalus augimas laikinai sustoja keliems mėnesiams, o vėliau, stresui pasibaigus, jų augimas atsinaujina. Taigi, praėjus bado stresui, kirminai grįžo į įprastą aplinką ir subręsta į suaugusius individus. Ištyrus dabar jau suaugusių kirminų nervų sistemą, buvo pastebėta, kad patinų kirminų uodegose buvo išsaugotos kai kurios nesubrendusios jungtys, kurios idealiu atveju būtų pašalintos (arba nukirptos) lytinio brendimo metu. Tyrėjai atliko tolesnius tyrimus ir teigė, kad „dauerio būseną“ sukėlė tik bado stresas, o ne kokia nors kita streso forma. Stresas lėmė jų laidų schemų pertvarkymą. Dviejų neurotransmiterių – serotonino ir oktopamino – priešingas poveikis kontroliuoja grandinių nukirpimą. Streso paveikti kirminai turėjo didelį oktopamino kiekį, kuris blokavo serotonino gamybą. Jei nesubrendusiems patinams streso metu buvo duodamas serotoninas, įvyko normalus grandinės „genėjimas“ ir suaugę individai pradėjo rodyti brandžią reakciją į SDS. Palyginimui, kai nesubrendusiems patinams buvo duodamas oktopaminas, tai užkirto kelią grandinės „genėjimui“. Tyrimas rodo, kad stresas gali turėti įtakos nervų sistemos pokyčiams ankstyvojo vystymosi metu. Neuromediatorius serotoninas yra susijęs su žmonių psichine depresija.
Ar ši galimybė gali būti teisinga ir žmonėms? Žmonėms tai nėra paprasta, nes mūsų nervų sistema yra daug didesnė ir sudėtingesnė nei gyvūnų. Nepaisant to, kirminai yra paprasti, bet efektyvūs pavyzdiniai organizmai, skirti tyrinėti ir analizuoti nervų sistemas. Vadovaujantys šio tyrimo tyrėjai inicijavo projektą, pavadintą ceNGEN, kurio metu jie nustatys kiekvieno C. elegans kirmino nervų sistemos neurono genetinę sandarą ir aktyvumą, kuris padėtų išsamiau suprasti nervų sistemos ypatybes ir galimą bendradarbiavimą tarp jų. genetinė sandara ir savo išgyvenimai.
***
Šaltiniai)
Bayer EA ir Hobert O. 2018. Ankstesnė patirtis formuoja lytiškai dimorfinius neuronų laidus per monoaminerginį signalizavimą. Gamta . https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
