Lo sforzo può permanentemente e profondo la connettività di impatto dei nervi di sviluppo

Gli scienziati hanno arrestato la pubertà dei vermi maschii morendoli di fame prima che subissero la maturazione sessuale. In uno studio costituito un fondo per dagli istituti della sanità nazionali, gli scienziati hanno suggerito che sforzo a partire dai giorni di inedia anche prima che la maturazione sessuale impedisse i cambiamenti normali nei reticoli dei collegamenti dei circuiti di un neurone chiave, che hanno indotto i vermi del maschio adulto ad agire acerbi.

“Abbiamo trovato che stress ambientale può permanentemente e profondo urtare la connettività di un sistema nervoso di sviluppo,„ abbiamo detto Oliver Hobert, Ph.D., professore delle scienze biologiche alla Columbia University in New York e un autore senior dello studio pubblicato in natura.

Le ricerche di laboratorio del Dott. Hobert il sistema nervoso dei vermi trasparenti minuscoli hanno chiamato i elegans di Caenorhabditis, o i elegans del C. Precedentemente, gli scienziati nel suo laboratorio hanno mostrato come la maturazione sessuale geneticamente riprogramma e rimodella i reticoli dei collegamenti di alcuni circuiti di un neurone in vermi maschii, rendendoli differenti dai loro partner accoppiamento di ermafrodita.

In questo studio, Emily Bayer, un dottorando in laboratorio, scoperto quell'esposizione allo sforzo, specificamente inedia, prima di maturazione può interrompere il programma di riavvolgimento in maschi che lasciano i vermi adulti con i circuiti acerbi. Lei risultati egualmente ha suggerito che queste risposte allo sforzo, in parte, fossero gestite da serotonina, un neurotrasmettitore connesso con la depressione in esseri umani.

“Esplorando come i geni e la forma dell'ambiente il sistema nervoso è critici a capire come i circuiti ripartono per causare vari disordini neurologici,„ ha detto Jill Morris, Ph.D., direttore del programma all'istituto nazionale del NIH dei disordini neurologici ed il colpo (NINDS).

Inizialmente, Bayer si è agitato i vermi acerbi quando casualmente ha lasciato alcuni animali incustoditi per alcune settimane. Ciò ha indotto i vermi a fare una pausa la loro crescita normale ed ad entrare in che cosa gli scienziati chiamano “uno stato del dauer.„

“Basicamente, se acerbo sforzo di senso dei vermi affatto del genere possono temporaneamente fermare la loro crescita normale per i mesi e poi ricominciarlo quando lo sforzo passa. Questa gelata temporanea nel processo di crescita è lo stato del dauer,„ ha detto il Dott. Hobert.

Finalmente, Bayer ha restituito i vermi al loro ambiente normale e lascili si sviluppano negli adulti. Dopo l'esame dei sistemi nervosi dei vermi sollecitati, ha notato qualche cosa di insolito. Normalmente, alcune delle connessioni di un neurone nelle code dei maschi si eliminano, o sono potate, durante la maturazione sessuale. Invece, ha trovato che le connessioni acerbe nei vermi sollecitati sono rimanere. Gli esperimenti di seguito hanno suggerito che questo fosse causato rigorosamente da inedia ed altri moduli dello sforzo - quale calore - potrebbe non causare allo stato del dauer.

“Completamente sono stato sorpreso. Infatti, non ho pensato mai che sollecitare si strappasse importasse,„ ha detto Bayer. “Non era fino all'me ha veduto le differenze in loro circuiti che ho rend contoere che lo sforzo potrebbe remap i loro schemi elettrici.„

Egualmente ha trovato che l'inedia prima di maturazione sessuale ha indotto i vermi adulti maschii ad agire acerbo durante i comportamenti conosciuti per essere gestito da questi circuiti. A differenza dei maschi adulti normali, i vermi sollecitati erano altamente sensibili ad un prodotto chimico nocivo chiamato SDS. I vermi sollecitati hanno nuotato a partire da SDS mentre i maschi normali hanno risposto a mala pena. I vermi sollecitati egualmente hanno avuti accoppiamento di problemi. Specificamente, hanno passato molto meno tempo in contatto con i vermi di ermafrodita che i maschi normali.

Ulteriori esperimenti hanno suggerito che la potatura dei circuiti fosse gestita opponendosi agli effetti di serotonina e al octopamine, un cugino chimico “della noradrenalina umana del neurotrasmettitore di volo o di lotta„. I vermi affamati hanno fatto le quantità elevate anormalmente del octopamine, che hanno bloccato la produzione di serotonina. Esponendo i maschi acerbi alla serotonina durante l'inedia ha indotto la potatura normale e gli adulti ad avere reazioni mature a SDS. Al contrario, aggiungere il octopamine alla dieta di un verme maschio acerbo ha impedito la potatura del circuito.

Questi risultati indicano che lo sforzo può interrompere i cambiamenti che il sistema nervoso umano subisce durante lo sviluppo iniziale?

“Che è una domanda complessa. Ora, è molto duro bloccare questi generi di differenze in esseri umani ed altri animali con i grandi sistemi nervosi complicati,„ ha detto il Dott. Hobert. “Tuttavia, i vermi sono così semplici e facili studiare che possiamo fornire le prove dettagliate dei principali che possono guidare le grande dei sistemi nervosi e piccolo.„

Corrente il suo laboratorio fa parte di un progetto nazionale, chiamato CeNGEN, mappare l'attività genetica di ogni neurone nel sistema nervoso dei elegans del C. I risultati da questo progetto possono aiutare i ricercatori completamente per esplorare come le collisioni fra i geni e l'esperienza, o la natura e consolidano, modellano un sistema nervoso.

Sorgente: https://www.ninds.nih.gov/News-Events/News-and-Press-Releases/Press-Releases/Stress-wracks-worm-nerves-leaving-lasting