Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

I ricercatori mappano l'attività muscolare dell'interamente organismo della hydra durante il movimento

Compiendo forse un mondo in primo luogo, i ricercatori alla Columbia University ed il laboratorio biologico marino (MBL) hanno mappato l'attività muscolare dell'interamente organismo di un animale mentre era muoventesi e comportantesi.

Il loro studio aggiunge a prove crescenti quelle l'attività coordinata di molte celle che lavorano insieme -- in questo caso, attraverso un intero organismo -- genera i nuovi beni funzionali e comportamentistici che non sono assenti in unicellulari.

Nello studio, pubblicato questa settimana nella biologia corrente, i ricercatori hanno guardato i reticoli di attività di muscolo in hydra come piegato, contratto e prolungato il sui organismo e tentacoli tubolari.

Edilizia sul loro successo priore nella mappatura dell'attività neurale dell'interamente organismo in hydra, hanno segnato sette reticoli con esattezza distinti di attività di muscolo ed hanno scoperto che le diverse celle di muscolo possono partecipare ai reticoli multipli con la cinetica differente. In hydra muscolare e nei sistemi nervosi simili, questi reticoli sembrano emergere dal coordinamento di molte celle che lavorano nell'unisono.

I reticoli dell'attivazione che abbiamo identificato non siamo stati applicati da specifico, delle celle dedicate, ma invece dipeso dai beni del tessuto del muscolo complessivamente e dai collegamenti fra le celle.„

Primo autore John Szymanski, un ex ricercatore del centro di MBL Whitman

Secondo Rafael senior Yuste autore della Columbia University, che piombo il laboratorio della hydra al MBL come collega di Whitman dal 2017, questo studio porta a ricercatori un punto più vicino “alla rottura del codice neurale„ ed a capire la relazione fra uno stimolo e la sua risposta neurale.

“Ora siamo sospesi fare il processo duro, che è di collegare l'attività dei neuroni, del muscolo e del comportamento e di decifrare il codice neurale,„ Yuste diciamo, “di spiegare completamente come il sistema nervoso crea il comportamento, almeno in un animale.„

La hydra è organismi d'acqua dolce, solo alcuni millimetri di lunghezza ed appartiene alla cnidaria del filo, che egualmente comprende le meduse ed il corallo. La spaccatura di Cnidarians dalle loro controparti bilaterali approssimativamente 750 milione anni fa e mantiene un piano delle sezioni trasversali molto più semplice e un sistema nervoso che molti di odierni organismi di modello.

I loro organismi tubolari sono compresi due livelli di muscolo, ciascuno composto di tipo differente delle cellule e separato da due netti del nervo. Le celle di muscolo generano il movimento esercitando la forza sulle fibre della proteina, che funzionano longitudinalmente (dalla bocca alla base del piede di tubo) in un livello del muscolo e circonferenzialmente (intorno all'asse orizzontale) nell'altro livello. Quando le fibre longitudinali sono tirate, la colonna dell'organismo ottiene lo short ed il grasso; quando quei circonferenziali sono tirati, ottiene lunga e scarna.

Poichè le fibre di muscolo eseguono il perpendicolare ad uno un altro, era pensiero lungo che hanno giudicato i ruoli avversari e che entrambi i livelli di celle di muscolo non potrebbero essere attivati simultaneamente e tirare le loro rispettive fibre. Sebbene i due tessuti a volte funzionino indipendente, i ricercatori hanno trovato quello in determinate istanze, come le contrazioni longitudinali, entrambi i livelli di muscolo sono attivi -- possibilmente permettendo che l'animale espella l'afflusso di acqua che sta sfociando in costantemente le sue celle.

Ogni cella determinata egualmente è sembrato servire più di una funzione e partecipa a più di un reticolo di attivazione. Nessuna cella è stata dedicata ad un singolo movimento. Questa multifunzionalità ha significato, secondo Szymanski, poiché la hydra ha un numero limitato delle celle e dei tipi delle cellule. Le celle di muscolo “fanno quasi tutto„ ed ammettono i ruoli che, nella maggior parte degli altri animali, sarebbero delocalizzati ad altri tessuti.

Infatti, i netti del nervo sembrano svolgere un ruolo relativamente limitato nel movimento. I neuroni possono inizialmente avviare l'attività, ma i reticoli della propagazione sono organizzati dalle celle di muscolo stesse che lavorano nell'unisono.

“Vedere un animale che può funzionare con tali reticoli di base di attività che auto-sono organizzati dalla muscolatura lo rende più facile immaginare a cui un animale pre-neurale potrebbe assomigliare,„ Szymanski dice, “e fornisce un'occhiata nell'evoluzione iniziale del sistema nervoso.„

Sorgente:

Laboratorio biologico marino

Riferimento del giornale:

Szymanski, J.R. & Yuste, R. (2019) mappanti l'attività di muscolo dell'Intero-Organismo della hydra vulgaris. Biologia corrente. doi.org/10.1016/j.cub.2019.05.012.