دانشمندان نشان داده اند محیطی استرس می تواند بر رشد طبیعی تأثیر بگذارد عصبی سیستم در کرم هایی که به سن بلوغ نزدیک می شوند
دانشمندان در تلاش بوده اند تا بفهمند که چگونه ژن های ما (آرایش ژنتیکی ما) و متفاوت است محیطی عوامل ما را شکل می دهند سیستم عصبی در مراحل اولیه رشد، زمانی که در حال رشد هستیم. این دانش می تواند درک ما را از اختلالات عصبی مختلف که عمدتاً زمانی ایجاد می شوند که مدارهای عصبی طبیعی در سیستم عصبی ما از بین بروند، بیشتر کند. در مطالعه ای که در طبیعت, دانشمندان از دانشگاه کلمبیا سیستم عصبی کرمهای شفاف کوچک را مطالعه کرده‌اند (سی. الگانس) برای روشن کردن درک چگونگی شکل گیری آن. آنها نشان می‌دهند که استرس ناشی از عوامل محیطی می‌تواند تأثیر شدید دائمی بر اتصالات در حال وقوع در سیستم عصبی که هنوز در حال توسعه است، داشته باشد. آنها در آزمایش خود، کرمهای نر را درست قبل از بلوغ جنسی، با هدف جلوگیری از بلوغ، تحت گرسنگی قرار دادند. قرار گرفتن در معرض استرس خارجی، به ویژه گرسنگی، حتی چند روز قبل از بلوغ جنسی، بر الگوهای سیم‌کشی مدارهای عصبی حیاتی در کرم تأثیر می‌گذارد. عصبی سیستم در نتیجه از ایجاد تغییرات عادی جلوگیری می کند. برنامه سیم کشی مجدد سیستم عصبی آنها اساساً قطع شد. یک بار اینهاتاکیدنرها دچار بلوغ شدند و بالغ شدند، مدارهای نابالغ هنوز در سیستم عصبی آنها باقی مانده بود و باعث می شد که آنها همچنان نابالغ عمل کنند. نابالغی آنها با مشاهده اینکه کرمهای نر بالغ تحت استرس نسبت به نرهای بالغ عادی حساسیت بالایی به یک ماده شیمیایی سمی به نام SDS نشان دادند قضاوت شد. کرمهای تحت استرس همچنین زمان محدودی را با سایر کرمهای هرمافرودیت سپری کردند و در جفت‌گیری مشکل داشتند.
دانشمندان این کشف مهم را زمانی انجام داد که برخی از کرم ها به طور تصادفی برای چند هفته بدون مراقبت رها شدند و به آنها غذا داده نشد. این منجر به توقف رشد طبیعی کرم ها شد و آنها وارد حالتی به نام "حالت داوئر" شدند. این حالت مانند یک توقف موقت در رشد طبیعی یک ارگانیسم است. در مورد کرم‌ها، زمانی که کرمهای نابالغ هر نوع استرسی را حس می‌کنند، یک مکث موقت در رشد طبیعی آنها برای ماه‌ها اتفاق می‌افتد و بعداً با از بین رفتن استرس، رشد آنها از سر گرفته می‌شود. بنابراین، پس از گذشت استرس از گرسنگی، کرم ها به محیط طبیعی خود بازگشتند و به بلوغ بالغ شدند. با بررسی سیستم عصبی کرمهای بالغ، مشاهده شد که برخی از اتصالات نابالغ در دم کرمهای نر حفظ شده‌اند که در حالت ایده‌آل در طی بلوغ جنسی از بین می‌رفتند (یا هرس می‌شدند). محققان بیشتر بررسی کردند تا بیان کنند که "حالت داوئر" منحصراً ناشی از استرس ناشی از گرسنگی است و نه از هر شکل دیگری از استرس. استرس منجر به نقشه برداری مجدد از نمودارهای سیمی آنها شد. اثرات متضاد دو انتقال دهنده عصبی - سروتونین و اکتوپامین - هرس مدارها را کنترل می کند. کرم های تحت استرس دارای مقدار زیادی اکتوپامین بودند که تولید سروتونین را مسدود می کرد. اگر در هنگام استرس سروتونین به نرهای نابالغ داده شود، هرس طبیعی انجام می شود و بزرگسالان شروع به نشان دادن واکنش بالغ به SDS می کنند. در مقایسه زمانی که اکتوپامین به نرهای نابالغ داده شد، این امر مانع از هرس مدار شد. مطالعه نشان می دهد که استرس می تواند تأثیر محتمل بر تغییرات در سیستم عصبی داشته باشد در اوایل توسعه در حال انجام است. انتقال دهنده عصبی سروتونین با وضعیت روانی افسردگی در انسان مرتبط است.
آیا این احتمال می تواند برای انسان ها نیز صادق باشد؟ در انسان ها ساده نیست زیرا ما در مقایسه با حیوانات سیستم عصبی بسیار بزرگتر و پیچیده تری داریم. با این وجود، کرم ها ارگانیسم های مدل ساده و در عین حال کارآمدی برای مطالعه و تجزیه و تحلیل سیستم های عصبی هستند. محققین اصلی این مطالعه پروژه ای به نام ceNGEN را آغاز کرده اند که از طریق آن ساختار ژنتیکی و فعالیت هر نورون در سیستم عصبی کرم C. elegans را ترسیم می کنند که به درک جزئیات بیشتر در ساختار سیستم عصبی و همکاری احتمالی بین یک فرد کمک می کند. ترکیب ژنتیکی و تجربیات فرد
***
{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}
منبع (ها)
Bayer EA و Hobert O. 2018. تجربه گذشته سیم‌کشی عصبی دو شکل جنسی را از طریق سیگنال‌دهی مونوآمینرژیک شکل می‌دهد. طبیعت. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
