Úspěch v mapování kompletní neurální sítě samců a samic červů je důležitým pokrokem k pochopení funkce nervového systému.
Náš nervový systém je složitým spojením nervů a speciálních buněk tzv neurony které přenášejí signály do různých částí těla. Člověk mozek má miliardy neuronů, které komunikují prostřednictvím velké sítě synaptických spojení. Pochopení „elektrického zapojení“ spojení v nervovém systému je důležité pro pochopení jeho kohezivní funkce (funkcí) a pro modelování chování organismu.
Ve studii zveřejněné 3. července v Příroda, vědci popsali první kompletní diagram konektivity nervového systému obou pohlaví zvířete – hlístice C.elegans. Tato drobná 1 mm dlouhá dospělá škrkavka má jen asi 1000 buněk a její nervový systém je tedy velmi jednoduchý a má jen asi 300-400 neuronů. C.elegans byl použit jako modelový systém v neurovědách kvůli podobnosti s lidmi. Je považován za dobrý model pro pochopení složitého lidského mozku skládajícího se z více než 100 miliard neuronů. Dřívější studie, provedená před více než třemi desetiletími, zmapovala spojení nervového systému u škrkavek (háďátek) C.elegans i když méně podrobně.
V současné studii vědci analyzovali již dostupné a také nové elektronové mikrofotografie dospělých mužů a žen červi a poskládali je pomocí specializovaného softwaru k vytvoření kompletních schémat zapojení obou pohlaví. Tento diagram je jako „neuronová mapa“ a nazývá se „konektom“. Diagramy matric obsahovaly všechna (a) spojení mezi jednotlivými neurony, (b) spojení mezi neurony se svaly a dalšími tkáněmi a (c) synapse mezi svalovými buňkami celého zvířete. Synaptické dráhy jsou u samců a samic červů velmi podobné, i když počet synapsí se liší svou silou, a tak jsou odpovědné za charakteristické pohlavně specifické mužské a ženské chování na více úrovních. Podrobné mapování od senzorického vstupu až po výstup z koncových orgánů pomáhá odvodit, jak tato zvířata reagují na své vnější prostředí a která nervová spojení jsou zodpovědná za jaké konkrétní chování.
„Struktura“ nervového systému červa je důležitým krokem ke kvantitativnímu mapování různých nervových spojení uvnitř mozku, jeho oblasti a nervového systému za účelem dešifrování chování červa. To, jak se tato zvířata chovají, by mohlo pomoci určit nervová spojení, která mohou zakolísat a způsobit onemocnění. Mnoho molekul v nervovém systému škrkavek je podobných lidskému nervovému systému. Tato studie nám může pomoci v konečném pochopení souvislostí v lidském nervovém systému a jejich vztahu ke zdraví a nemoci. Protože je známo, že mnoho neurologických a psychiatrických poruch je způsobeno nějakým problémem v tomto „zapojení“, pochopení souvislostí nám může pomoci vyvinout terapie pro různé duševní choroby.
***
{Původní výzkumný dokument si můžete přečíst kliknutím na odkaz DOI uvedený níže v seznamu citovaných zdrojů}
Zdroje)
1. Cook, SJ a kol. 2019. Konektomy celých zvířat obou pohlaví Caenorhabditis elegans. Příroda. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG a kol. 1986. Struktura nervového systému háďátka Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314(1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
