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Os Pesquisadores identificam uma maneira nova de estudar o comportamento reprodutivo espécie-específico

Os Pesquisadores no Instituto de Tecnologia de Califórnia (Caltech) e no University Of California, San Diego (UCSD) descobriram que injetar uma hormona simples em sanguessugas cria uma maneira nova de estudar como as hormonas e o sistema nervoso trabalham junto para produzir o comportamento reprodutivo espécie-específico.

Um papel que descreve o trabalho aparece na edição em linha do 11 de março da Biologia da Corrente do jornal.

Daniel Wagenaar, Research Fellow Superior Largo em Circuitos do Cérebro em Caltech e primeiro autor do papel, encontrado que injetar uma hormona particular em uma sanguessuga medicinal (verbana do Hirudo) induziu uma série de movimentos que imitam pròxima o comportamento reprodutivo natural, incluindo uma torção estereotípico de 180 graus do corpo. Os estudos de Wagenaar foram iniciados no UCSD.

A torção, que ocorre com um período de aproximadamente cinco quefazem lhe um dos ritmos comportáveis os mais lentos descobertos nunca, com exceção dos ritmo-saques diurnos e anuais para alinhar os poros reprodutivos (abaixo) no lado ventral de uma sanguessuga com os poros complementares no lado ventral de um sócio, assim facilitando a cópula. Sem este comportamento, a cópula falharia.

“Em muitas espécies animais, a reprodução sexual envolve altamente específico e comportamentos complexos em todas as fases do corte à cópula e além,” Wagenaar diz. “A Maioria de animais executam estes comportamentos sem aprender, que sugere fortemente que os comportamentos de algum modo “hardwired” em seus sistemas nervosos.”

O relacionamento entre a actividade de pilhas de nervo e o comportamento da sanguessuga foi estudado muito bem, e a simplicidade do sistema nervoso da sanguessuga, que contem somente aproximadamente 15.000 neurônio-pedidos do valor menos do que mesmo a mosquito-facilitou extremamente este trabalho.

Os estudos descritos no papel de Wagenaar foram inspirados pela combinação dos comportamentos complexos das sanguessugas que produzem no laboratório e em seu sistema nervoso relativamente simples.

A Reprodução é uma das actividades as mais importantes de todas as espécies animais, notas de Wagenaar, mas nas sanguessugas, como na outra espécie sexual de reprodução, provou difícil compreender como este comportamento crítico é produzido pela actividade no sistema nervoso.

“Poucos animais executarão comportamentos reprodutivos quando forem sujeitados aos métodos neurobiological da gravação,” Wagenaar dizem.

Wagenaar e seus colegas obtidos em torno da reticência relativa das sanguessugas injetando as com um tipo de hormona encontrado em uma grande variedade de animais. Nos seres humanos e em outros mamíferos, em duas versões deste hormona-vasopressin e em oxytocin-jogo um papel poderoso na fisiologia e na união monógama reprodutivas. As Sanguessugas igualmente produzem um membro desta família da hormona, chamado hirudotocin. Os grupos no UCSD e no Caltech descobriram que a hormona joga um papel no comportamento de acoplamento da sanguessuga normal.

Dentro de minutos depois que uma sanguessuga recebeu uma injecção do hirudotocin, indica uma variedade de comportamentos do corte, mesmo se está sozinha em um recipiente. Durante o corte, as sanguessugas abrem suas bocas largamente e exploram os corpos de sócios potenciais executando a boca ao longo da pele, ao igualmente torcer seus corpos gostam de um corkscrew. Estes comportamentos foram sabidos para ser induzidos pelo hirudotocin e por outros membros estreitamente relacionados da família molecular do vasopressin.

“Hirudotocin é produzido pela sanguessuga, mas sob circunstâncias que ordinárias pode estar presente em quantidades muito pequenas,” Wagenaar diz. “Injetando uma quantidade relativamente grande da hormona, nós podemos, de um certo modo, oprimir o sistema. Considerando Que as doses pequenas aumentam somente a tendência para o comportamento, permitindo que outras sugestões ultrapassem-no (como no caso natural), as doses maiores fazem esta tendência tão forte que nada mais pode obter na maneira.”

Está Usando a sanguessuga progressivamente mais reduzida preparação-que, partes menores e menores de cientistas de uma sanguessuga- identificou a parte de seu sistema nervoso central responsável para gerar o comportamento de acoplamento. “Uma das atracções dos invertebrado mais baixos é que você pode literalmente os cortar nas partes, e cada um das partes quer mais ou menos mantêm-se executar a função que executaria no animal inteiro,” Wagenaar explicam.

“Nós começamos para fora estudar o comportamento dos animais inteiros que nós injectamos simplesmente com a hormona. Então nós cortamos sanguessugas nos terços e injectamos cada parte com hormona, e encontramos que a hormona actuou somente na parte central, que contem os órgãos reprodutivos. Nós cortamos então aberto que a parte central e esticado para fora a pele assim que nos poderia estudar com maiores detalhes as contracções do músculo que são a base do comportamento do animal inteiro.”

“Finalmente,” diz, “nós removemos o corpo inteiramente, mantendo apenas o sistema nervoso, e encontramos que mesmo o sistema nervoso central desencarnado” - no detalhe, os gânglio (conjuntos de corpos de pilha do nervo) posicionados nos segmentos reprodutivos da sanguessuga “produziram os sinais apropriados do nervo gerar o teste padrão da actividade que de músculo nós tínhamos observado.”

“Nosso projecto seguinte será usar tinturas tensão-sensíveis aos sinais gravados de uma grande fracção de todos os neurônios nos gânglio reprodutivos, encontrá-lo qual contribuem a gerar e a manter o comportamento,” adiciona.

Wagenaar e seus colegas acreditam que estes estudos estabelecem a sanguessuga como um sistema de modelo novo para estudar como as hormonas actuam no sistema nervoso para produzir o comportamento de acoplamento, e para decifrar os circuitos neurais específicos que controlam o comportamento.

“O conhecimento ganhado destes estudos,” adiciona o Francês de Kathleen do co-autor do estudo do UCSD, “é esperado derramar a luz nova nas interacções das hormonas e os neurônios no corte de controlo e no comportamento reprodutivo em uma grande variedade de espécie sexual de reprodução, da sanguessuga humilde aos seres humanos na escolhem a barra.”

Source: Instituto de Tecnologia de Califórnia