オスとメスのワームの完全なニューラルネットワークのマッピングに成功することは、神経系の機能を理解するための重要な進歩です。
私たちの神経系は、神経と呼ばれる特別な細胞の複雑な接続です ニューロン 体のさまざまな部分に信号を送信します。 人間 脳 シナプス接続の大規模なネットワークを介して通信する数十億のニューロンがあります。 神経系の接続の「電気配線」を理解することは、その凝集機能の提供を理解し、生物の行動をモデル化するために重要です。
3月XNUMX日に公開された研究では 自然、研究者は、動物の両性の神経系の最初の完全な接続図を説明しました–線虫 C.エレガンス。 この小さな1mmの長さの成虫は、細胞が約1000個しかないため、神経系は非常に単純で、ニューロンは約300〜400個です。 C.エレガンス 人間との類似性のため、神経科学のモデルシステムとして使用されてきました。 100億個以上のニューロンからなる複雑な人間の脳を最終的に理解するための良いモデルと考えられています。 XNUMX年以上前に実施された初期の研究では、メスの回虫（線虫）の神経系の接続をマッピングしていました。 C.エレガンス 詳細ではありませんが。
現在の研究では、研究者はすでに利用可能な成人男性と女性の新しい電子顕微鏡写真を分析しました 寄生虫 専用のソフトウェアを使用してそれらをつなぎ合わせ、男女の完全な配線図を作成しました。 この図は「ニューロンマップ」のようなもので、「コネクトーム」と呼ばれています。 マトリックス図には、（a）個々のニューロン間の接続、（b）ニューロンと筋肉および他の組織との接続、および（c）動物全体の筋細胞間のシナプスのすべてが含まれていました。 シナプスの経路はオスとメスのワームで非常に似ていますが、シナプスの数は強度が異なるため、複数のレベルでの性別のオスとメスの行動の特徴に関与しています。 感覚入力から最終臓器出力への詳細なマッピングは、これらの動物が外部環境にどのように反応するか、そしてどの神経接続がどの特定の行動に関与しているかを推測するのに役立ちます。
ワームの神経系の「構造」は、ワームの行動を解読するために、脳、その領域、および神経系内のさまざまな神経接続を定量的にマッピングするための重要なステップです。 これらの動物がどのように振る舞うかは、病気を引き起こし、衰弱させる可能性のある神経接続を特定するのに役立ちます。 回虫の神経系の多くの分子は、人間の神経系に似ています。 この研究は、最終的には人間の神経系のつながりと、健康や病気との関係を理解するのに役立ちます。 多くの神経障害および精神障害は、この「配線」の問題によって引き起こされることが知られているため、つながりを理解することは、さまざまな精神疾患の治療法を開発するのに役立ちます。
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ソース
1. Cook、SJ etal。 2019. Caenorhabditiselegansの両性の動物全体のコネクトーム。 自然。 571（7763）。 https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2.ホワイトJG他。 1986年。線虫Caenorhabditiselegansの神経系の構造。 Philos Trans R Soc Lond B BiolSci。 314（1165）。 https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
