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I Ricercatori identificano un modo novello studiare il comportamento riproduttivo specifico della specie

I Ricercatori all'Istituto di Tecnologia della California (Caltech) ed all'Università di California, San Diego (UCSD) hanno scoperto che iniettare un ormone semplice nelle sanguisughe crea un modo novello studiare come gli ormoni ed il sistema nervoso funzionano insieme per produrre il comportamento riproduttivo specifico della specie.

Un documento che descrive il lavoro compare nell'edizione online dell'11 marzo della Biologia della Corrente del giornale.

Daniel Wagenaar, Vasto Ricercatore Senior in Circuiti del Cervello a Caltech e primo autore del documento, trovato che iniettare un ormone particolare in una sanguisuga medicinale (verbana del Hirudo) ha indotto una serie di movimenti che imitano molto attentamente il comportamento riproduttivo naturale, compreso una torsione stereotipata di 180 gradi dell'organismo. Gli studi di Wagenaar sono stati iniziati al UCSD.

La torsione, che si presenta con un periodo di circa cinque gli chefanno uno dei ritmi comportamentistici più lenti scoperti mai, oltre ai ritmo-servizi giornalieri ed annuali per allineare i pori riproduttivi (sotto) dal lato ventrale di una sanguisuga con i pori complementari dal lato ventrale di un partner, così facilitando accoppiamento. Senza questo comportamento, l'accoppiamento verrebbe a mancare.

“In molte specie animali, la riproduzione sessuale comprende altamente specifico e comportamenti complessi in tutte le fasi da adulazione all'accoppiamento e di là,„ Wagenaar dice. “La Maggior Parte dei animali realizzano questi comportamenti senza affatto imparare, che suggerisce forte che i comportamenti “hardwired in qualche modo„ nei loro sistemi nervosi.„

La relazione fra l'attività delle cellule nervose ed il comportamento della sanguisuga è stata studiata molto bene e la semplicità del sistema nervoso della sanguisuga, che contiene soltanto circa 15.000 neurone-ordini di grandezza meno che anche la a zanzara-notevolmente ha facilitato questo lavoro.

Gli studi descritti in relazione di Wagenaar sono stati ispirati tramite la combinazione dei comportamenti complessi delle sanguisughe che crescono in laboratorio ed il suo sistema nervoso relativamente semplice.

La Riproduzione è una delle attività più importanti di tutte le specie animali, note di Wagenaar, ma nelle sanguisughe, come in altre specie sessualmente di riproduzione, ha provato difficile capire come questo comportamento critico è prodotto da attività nel sistema nervoso.

“Pochi animali eseguiranno i comportamenti riproduttivi mentre stanno sottoponendi ai metodi neurobiologici della registrazione,„ Wagenaar dice.

Wagenaar ed i suoi colleghi ottenuti intorno alla reticenza relativa delle sanguisughe iniettandole con un tipo di ormone trovato in un'ampia varietà di animali. In esseri umani ed in altri mammiferi, in due versioni di questa ormone-vasopressina e nel ossitocina-gioco un ruolo potente nella fisiologia e nel paio-legame riproduttivi. Le Sanguisughe egualmente producono un membro di questa famiglia dell'ormone, chiamato hirudotocin. I gruppi al UCSD ed a Caltech hanno scoperto che l'ormone svolge un ruolo nel comportamento accoppiamento della sanguisuga normale.

In pochi minuti dopo che una sanguisuga ha ricevuto un'iniezione del hirudotocin, video vari comportamenti di adulazione, anche se è solo in un contenitore. Durante l'adulazione, le sanguisughe aprono le loro bocche largamente ed esplorano gli organismi dei partner potenziali eseguendo la bocca lungo l'interfaccia, mentre però torcendo i loro organismi gradiscono una cavaturaccioli. Questi comportamenti sono stati conosciuti per essere suscitati dal hirudotocin e da altri membri strettamente connessi della famiglia molecolare della vasopressina.

“Hirudotocin è prodotto dalla sanguisuga, ma nelle circostanze ordinarie può essere presente in quantità molto piccola,„ Wagenaar dice. “Iniettando relativamente un gran quantità di ormone, possiamo, in un certo senso, sopraffare il sistema. Considerando Che le piccole dosi aumentano soltanto la tendenza verso il comportamento, permettendo che altre indicazioni lo ignorino (come nel caso naturale), le più grandi dosi rendono questa tendenza così forte che nient'altro possa metter nel mezzosi.„

Facendo Uso della sanguisuga progressivamente diminuita preparato-che è, i più piccoli e più piccoli pezzi di scienziati di una sanguisuga- hanno identificato la parte del suo sistema nervoso centrale responsabile della generazione del comportamento accoppiamento. “Una delle attrazioni degli invertebrati più bassi è che potete tagliarli letteralmente nei pezzi e ciascuno dei pezzi vuole più o meno continuano eseguire la funzione che avrebbe eseguito nell'intero animale,„ Wagenaar spiegano.

“Abbiamo cominciato fuori studiare il comportamento di interi animali che abbiamo iniettato semplicemente con l'ormone. Poi abbiamo tagliato le sanguisughe nei terzi ed abbiamo iniettato ciascuno ci separiamo l'ormone ed abbiamo trovato che l'ormone ha agito soltanto nella parte centrale, che contiene gli organi riproduttivi. Poi apriamo tagliando quella parte centrale e disteso l'interfaccia in modo da potremmo studiare più dettagliatamente le contrazioni del muscolo che sono alla base del comportamento di intero animale.„

“Per Concludere,„ dice, “abbiamo rimosso l'organismo interamente, tenendo appena il sistema nervoso ed abbiamo trovato che anche il sistema nervoso centrale incorporeo„ - in particolare, i gangli (cluster degli organismi di cellule nervose) situati nei segmenti riproduttivi della sanguisuga “hanno prodotto i segnali appropriati del nervo generare il reticolo di attività che di muscolo avevamo osservato.„

“Il Nostro progetto seguente sarà di usare alle le tinture tensione sensibili per registrare i segnali da una grande frazione di tutti i neuroni nei gangli riproduttivi, trovarlo quale contribuiscono alla generazione ed a mantenere del comportamento,„ aggiunge.

Wagenaar ed i suoi colleghi credono che questi studi stabiliscano la sanguisuga come sistema del nuovo modello per lo studio come gli ormoni agiscono sul sistema nervoso per produrre il comportamento accoppiamento e per decifrare i circuiti neurali specifici che gestiscono il comportamento.

“La conoscenza acquisita da questi studi,„ aggiunge il Francese di Kathleen del co-author di studio del UCSD, “è preveduto di fare il nuovo indicatore luminoso sulle interazioni degli ormoni ed i neuroni nell'adulazione gestente e nel comportamento riproduttivo in un'ampia varietà di specie sessualmente di riproduzione, dalla sanguisuga bassa agli esseri umani in a sceglie la barra.„

Sorgente: Istituto di Tecnologia di California