Det har forskere vist miljømessige stress kan påvirke normal utvikling av nervøs system hos ormer som nærmer seg puberteten
Forskere har prøvd å forstå hvordan våre gener (vår genetiske sammensetning) og forskjellige miljømessige faktorer former vår nervesystemet under tidlig utvikling når vi vokser opp. Denne kunnskapen kan fremme vår forståelse av ulike nevrologiske lidelser som hovedsakelig er forårsaket når normale nevrale kretsløp i nervesystemet vårt bryter sammen. I en studie publisert i Natur, forskere fra Columbia University har studert nervesystemet til små gjennomsiktige ormer (C. elegans) for å belyse forståelsen av hvordan det former seg. De viser at stress forårsaket av miljøfaktorer kan ha en permanent intens effekt på forbindelser som finner sted i nervesystemet som fortsatt er under utvikling. I eksperimentet deres fikk de mannlige ormer til å sulte rett før ormene skulle gjennomgå kjønnsmodning med et mål om å hemme puberteten. Eksponering for eksternt stress, spesielt sult, selv noen få dager før seksuell modning påvirket ledningsmønstrene til kritiske nevronale kretsløp i ormer. nervøs system som forhindrer at normale endringer finner sted. Omkoblingsprogrammet til nervesystemet deres ble i utgangspunktet avbrutt. Når disse 'stresset' menn gjennomgikk puberteten og ble voksne, umodne kretsløp forble fortsatt i nervesystemet, noe som fikk dem til å fortsette å oppføre seg umodne. Deres umodenhet ble bedømt ved å observere at stressede voksne hannormer viste høy følsomhet overfor et giftig kjemikalie kalt SDS sammenlignet med normale voksne hanner. De stressede ormene tilbrakte også begrenset tid med andre hermafroditt-ormer og hadde vanskeligheter med å pare seg.
Forskere gjorde denne avgjørende oppdagelsen da noen ormer ved et uhell ble forlatt uten tilsyn i noen uker og ikke gitt mat. Dette førte til en pause i ormenes normale utvikling og de gikk inn i en tilstand som kalles "dauertilstand". Denne tilstanden er som en midlertidig stans i normal vekst av en organisme. Når det gjelder ormer, når umodne ormer oppdaget noen form for stress, skjer det en midlertidig pause i deres normale vekst i flere måneder, og senere når stresset er borte, gjenopptas veksten. Så etter at sultstresset gikk over, vendte ormene tilbake til sitt normale miljø og de ble voksne. Ved å undersøke nervesystemet til nå voksne ormer, ble det sett at noen umodne forbindelser i hannormens haler ble beholdt som ideelt sett ville blitt eliminert (eller beskåret) under kjønnsmodning. Forskere undersøkte videre for å fastslå at "dauertilstand" utelukkende var forårsaket av sultstress og ikke av noen annen form for stress. Stresset førte til omkartlegging av ledningsdiagrammene deres. Den motsatte effekten av to nevrotransmittere – serotonin og oktopamin – kontrollerer beskjæring av kretsløp. De stressede ormene hadde høye mengder oktopamin som deretter blokkerte produksjonen av serotonin. Hvis serotonin ble gitt til umodne menn under stress, fant normal beskjæring sted og voksne begynner å vise en moden reaksjon på SDS. Til sammenligning når oktopamin ble gitt til umodne hanner, forhindret dette kretsbeskjæringen. Studier tyder på at stress kan ha en sannsynlig effekt på endringer i nervesystemet når tidlig utvikling finner sted. Nevrotransmitteren serotonin er assosiert med mental tilstand av depresjon hos mennesker.
Kan denne muligheten gjelde for mennesker også da? Det er ikke enkelt hos mennesker siden vi har et mye større og mer komplisert nervesystem sammenlignet med dyr. Ikke desto mindre er ormer en enkel, men effektiv modellorganisme for å studere og analysere nervesystemer. Ledende forskere i denne studien har satt i gang et prosjekt kalt ceNGEN der de vil kartlegge genetisk sammensetning og aktivitet til hver nevron i C. elegans ormens nervesystem, noe som vil bidra til å forstå hvordan nervesystemet er i større detalj og mulig samarbeid mellom ens nervesystem. genetisk sammensetning og ens erfaringer.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Bayer EA og Hobert O. 2018. Tidligere erfaring former seksuelt dimorfe nevronale ledninger gjennom monoaminerg signalering. Natur. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
