Откривен главни неурон који контролише кретање црва, важан за лечење људи
Последње прегледано: 14.06.2024
Сви иЛиве садржаји су медицински прегледани или проверени како би се осигурала што већа тачност.
Имамо стриктне смјернице за набавку и само линкамо на угледне медијске странице, академске истраживачке институције и, кад год је то могуће, медицински прегледане студије. Имајте на уму да су бројеви у заградама ([1], [2], итд.) Везе које се могу кликнути на ове студије.
Ако сматрате да је било који од наших садржаја нетачан, застарио или на неки други начин упитан, одаберите га и притисните Цтрл + Ентер.
Истраживачи са Синаи Хеалтх-а и Универзитета у Торонту открили су механизам у нервном систему малог округлог црва Ц. Елеганс који би могао имати значајне импликације на лечење људских болести и развој роботике.
Студија, коју су предводиле Меи Џен и њене колеге са Истраживачког института Луненфелд-Таненбаум, објављена је у Напредцима науке и открива кључну улогу специфичног неурона тзв. АВА у контроли способности црва да прелази између кретања напред и назад.
Изузетно је важно да црви пузе према изворима хране и брзо се повлаче од опасности. Ово понашање, када се две радње међусобно искључују, типично је за многе животиње, укључујући људе, који не могу да седе и трче у исто време.
Научници су дуго веровали да се контрола покрета код црва постиже једноставним међусобним деловањем два неурона: АВА и АВБ. Сматрало се да први промовише кретање уназад, а други кретање напред, при чему сваки потискује другу да би контролисао правац кретања.
Међутим, нови подаци Џеновог тима оспоравају ову идеју, откривајући сложенију интеракцију у којој АВА неурон игра двоструку улогу. Не само да одмах зауставља кретање унапред потискивањем АВБ-а, већ и одржава дугорочну АВБ стимулацију како би обезбедио несметан прелазак назад на кретање унапред.
Ово откриће наглашава способност АВА неурона да фино контролише кретање кроз различите механизме у зависности од различитих сигнала и на различитим временским скалама.
„Са инжењерске тачке гледишта, ово је веома исплатив дизајн“, каже Џен, професор молекуларне генетике на Медицинском факултету Темерти на Универзитету у Торонту. „Снажно и трајно потискивање повратног кола омогућава животињама да реагују на неповољне услове и побегну. У исто време, контролни неурон наставља да испоручује константан гас у предњи круг како би се преместио на безбедна места.“
Јун Менг, бивши студент докторских студија у Џеновој лабораторији који је водио студију, рекао је да је разумевање начина на који животиње прелазе између таквих супротних моторичких стања кључно за разумевање како се животиње крећу, као и за истраживање неуролошких поремећаја.
Откриће доминантне улоге АВА неурона нуди нови увид у неуронска кола која научници проучавају од појаве модерне генетике пре више од пола века. Џенова лабораторија је успешно користила напредну технологију за прецизно модулисање активности појединачних неурона и снимање података живих црва у покрету.
Џен, такође професор биологије ћелија и система на Факултету уметности и наука Универзитета у Торонту, наглашава важност интердисциплинарне сарадње у овом истраживању. Менг је спровео кључне експерименте, а електричне снимке неурона је извео др Бинг Ју, студент у лабораторији Сханбан Гао на Универзитету науке и технологије Хуазхонг у Кини.
Тосиф Ахмед, бивши постдокторски сарадник у Џеновој лабораторији, а сада теоретски сарадник на ХХМИ Јанелиа Ресеарцх Цампусу у Сједињеним Државама, водио је математичко моделирање које је било важно за тестирање хипотеза и генерисање новог знања.
АВА и АВБ имају различите опсеге и динамику мембранског потенцијала. Извор: Сциенце Адванцес (2024). ДОИ: 10.1126/сциадв.адк0002
Резултати студије пружају поједностављени модел за проучавање како неурони могу да оркестрирају вишеструке улоге у контроли покрета, концепт који се може применити на људска неуролошка стања.
На пример, двострука улога АВА зависи од њеног електричног потенцијала, који је регулисан јонским каналима на његовој површини. Зхен већ истражује како слични механизми могу бити укључени у ретко стање познато као ЦЛИФАХДД синдром, узроковано мутацијама у сличним јонским каналима. Нова открића би такође могла да допринесу развоју прилагодљивијих и ефикаснијих роботских система способних за извођење сложених покрета.
„Од настанка модерне науке до најсавременијих истраживања данас, моделни организми као што је Ц. Елеганс играју важну улогу у откривању сложености наших биолошких система“, рекла је Анне-Цлауде Гинграс, директорка истраживачког института Луненфелд-Таненбаум и потпредседник истраживања у Синаи Хеалтх. „Ово истраживање је одличан пример како можемо да учимо од једноставних животиња и применимо то знање да унапредимо медицину и технологију.“