Նյարդային համակարգի միացման ամբողջական դիագրամ. թարմացում

Արու և էգ որդերի ամբողջական նեյրոնային ցանցի քարտեզագրման հաջողությունը կարևոր առաջընթաց է նյարդային համակարգի գործառույթը հասկանալու համար:

Մեր նյարդային համակարգը նյարդերի և հատուկ բջիջների մի բարդ կապ է, որը կոչվում է նեյրոններ որոնք ազդանշաններ են փոխանցում մարմնի տարբեր մասերին: Մարդ ուղեղ ունի միլիարդավոր նեյրոններ, որոնք հաղորդակցվում են սինապտիկ կապերի մեծ ցանցի միջոցով: Նյարդային համակարգի միացումների «էլեկտրական լարերի» ըմբռնումը կարևոր է հասկանալու դրա համահունչ ֆունկցիա(ներ)ի առաքումը և օրգանիզմի վարքագիծը մոդելավորելու համար:

Հուլիսի 3-ին հրապարակված ուսումնասիրության մեջ բնությունՀետազոտողները նկարագրել են կենդանու երկու սեռերի նյարդային համակարգի՝ նեմատոդի առաջին ամբողջական կապի դիագրամը։ C. էլեգանտներ. Այս փոքրիկ 1 մմ երկարությամբ չափահաս կլոր որդն ունի ընդամենը մոտ 1000 բջիջ, ուստի նրա նյարդային համակարգը շատ պարզ է՝ ընդամենը մոտ 300-400 նեյրոնով: C. էլեգանտներ օգտագործվել է որպես նեյրոգիտության մոդելային համակարգ՝ մարդկանց հետ նմանությունների պատճառով: Այն համարվում է լավ մոդել՝ ի վերջո հասկանալու մարդկային բարդ ուղեղը, որը բաղկացած է ավելի քան 100 միլիարդ նեյրոններից: Ավելի քան երեք տասնամյակ առաջ անցկացված ավելի վաղ հետազոտությունը քարտեզագրել էր էգ կլոր որդերի (նեմատոդ) նյարդային համակարգի կապերը: C. էլեգանտներ թեև ավելի քիչ մանրամասն:

Ընթացիկ հետազոտության ընթացքում հետազոտողները վերլուծել են արդեն հասանելի, ինչպես նաև չափահաս տղամարդկանց և էգերի նոր էլեկտրոնային միկրոգրաֆիաները ճիճուներ և դրանք կտրատեց՝ օգտագործելով մասնագիտացված ծրագրակազմ՝ երկու սեռերի միացման ամբողջական դիագրամներ ստեղծելու համար: Այս դիագրամը նման է «նեյրոնային քարտեզի» և կոչվում է «կոնեկտոմ»: Մատրիցային դիագրամները պարունակում էին բոլոր (ա) կապերը առանձին նեյրոնների միջև, (բ) նեյրոնների միջև կապերը մկաններին և այլ հյուսվածքներին և (գ) սինապսները ամբողջ կենդանու մկանային բջիջների միջև: Սինապտիկ ուղիները շատ նման են արու և էգ ճիճուների մոտ, թեև սինապսների թիվը տարբերվում է իրենց ուժով և, հետևաբար, պատասխանատու են բազմաթիվ մակարդակներում տղամարդկանց և էգերի վարքագծի համար: Զգայական մուտքից մինչև վերջի օրգանի ելքային մանրամասն քարտեզագրումը օգնում է եզրակացնել, թե ինչպես են այս կենդանիները արձագանքում իրենց արտաքին միջավայրին և որ նյարդային կապերն են պատասխանատու կոնկրետ վարքի համար:

Որդի նյարդային համակարգի «կառուցվածքը» կարևոր քայլ է ուղեղի, նրա տարածաշրջանի և նյարդային համակարգի ներսում տարբեր նյարդային կապերի քանակական քարտեզագրման ուղղությամբ՝ ճիճու վարքը վերծանելու համար: Թե ինչպես են այս կենդանիները վարվում, կարող է օգնել հստակեցնել նյարդային կապերը, որոնք կարող են թուլանալ և հիվանդություն առաջացնել: Կլոր որդերի նյարդային համակարգի շատ մոլեկուլներ նման են մարդու նյարդային համակարգին: Այս ուսումնասիրությունը կարող է օգնել մեզ ի վերջո հասկանալու մարդու նյարդային համակարգի կապերը և դրանց կապը առողջության և հիվանդության հետ: Քանի որ հայտնի է, որ շատ նյարդաբանական և հոգեբուժական խանգարումներ առաջանում են այս «լարերի» որոշ խնդիրների պատճառով, կապերի ըմբռնումը կարող է օգնել մեզ մշակել տարբեր հոգեկան հիվանդությունների բուժում:

***

{Դուք կարող եք կարդալ հետազոտական ​​հոդվածի բնօրինակը` սեղմելով ներքևում նշված DOI հղումը` մեջբերված աղբյուրների ցանկում:}

Աղբյուրը (ներ)

1. Cook, SJ et al. 2019. Caenorhabditis elegans երկու սեռերի ամբողջ կենդանական կոնեկտոմներ: Բնություն. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. Սպիտակ JG et al. 1986. Caenorhabditis elegans նեմատոդի նյարդային համակարգի կառուցվածքը: Philos Trans R Soc Lond B Biol Գիտ. 314 (1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056