科学者たちはそれを示しました 環境の ストレスは正常な発達に影響を与える可能性があります 神経質な 思春期に近づいている線虫のシステム
科学者たちは、私たちの遺伝子（遺伝子構造）と他の遺伝子がどのように異なるのかを理解しようと努めてきました。 環境の 要因が私たちを形作る 神経系 私たちが成長していく発達初期の時期。 この知識により、主に神経系の正常な神経回路が崩壊したときに引き起こされるさまざまな神経障害についての理解が深まります。 で発表された研究では、 自然, 科学者たち コロンビア大学の教授は、小さな透明な虫の神経系を研究しました (線虫) それがどのように形成されるかを理解するために。彼らは、環境要因によって引き起こされるストレスが、まだ発達中の神経系で起こる接続に永続的に強い影響を与える可能性があることを示しています。彼らの実験では、思春期を阻害する目的で、雄の虫が性的に成熟する直前に飢餓状態に陥らせた。性的成熟の数日前であっても、外部ストレス、特に飢餓にさらされると、線虫の重要な神経回路の配線パターンに影響が及びます。 神経質な そのため、通常の変更が行われなくなります。彼らの神経系の再配線プログラムは基本的に中断されました。一度これらの '強調男性は思春期を経て大人になったが、神経系には未熟な回路が残っており、未熟な行動を取り続けている。ストレスを受けた雄の成虫が、正常な成体の雄と比較して、SDSと呼ばれる有毒化学物質に対して高い感受性を示すことを観察することによって、それらの未成熟度が判断されました。ストレスを受けたこの虫は、他の雌雄同体の虫と一緒に過ごす時間が限られており、交尾が困難でした。
科学者たち 一部の虫が誤って数週間放置され、餌も与えられなかったときに、この重要な発見がなされました。これにより、ワームの通常の発達が停止し、「ダウアー状態」と呼ばれる状態に入りました。この状態は、生物の正常な成長が一時的に停止したような状態です。線虫の場合、未熟な線虫が何らかのストレスを感知すると、通常の成長が数か月間一時的に停止し、その後ストレスがなくなると成長が再開されます。そのため、飢餓のストレスが去った後、線虫は通常の環境に戻り、成虫へと成長していきました。成虫になった虫の神経系を調べたところ、雄の虫の尾には、理想的には性的成熟中に除去（または剪定）されるはずの未熟な接続がいくつか残っていることがわかりました。研究者らはさらに調査を進め、「ダウアー状態」は専ら飢餓のストレスによって引き起こされ、他の形態のストレスによって引き起こされるものではないと述べた。このストレスにより、配線図の再マッピングが行われました。 2 つの神経伝達物質 (セロトニンとオクトパミン) の相反する効果が回路の剪定を制御します。ストレスを受けた線虫は大量のオクトパミンを持っており、それがセロトニンの生成を阻害しました。ストレス中に未熟な雄にセロトニンが与えられた場合、通常の剪定が起こり、成体はSDSに対して成熟した反応を示し始めます。オクトパミンを未熟な雄に与えた場合と比較すると、回路の剪定が防止されました。研究によると、次のような場合にストレスが神経系の変化に影響を及ぼす可能性があることが示唆されています。 早く 開発が行われています。神経伝達物質のセロトニンは、人間のうつ病の精神状態に関連しています。
この可能性は人間にも当てはまるのでしょうか？ 人間は動物に比べてはるかに大きく複雑な神経系を持っているため、これは簡単ではありません。 それにもかかわらず、線虫は神経系を研究および分析するための単純だが効率的なモデル生物です。 この研究の主任研究者らは、ceNGENと呼ばれるプロジェクトを開始した。これにより、C.エレガンスの神経系における各ニューロンの遺伝子構成と活動をマッピングすることで、神経系の成り立ちをより詳細に理解し、神経系間の協力の可能性を理解するのに役立つだろう。遺伝子構造と個人の経験。
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ソース
Bayer EA および Hobert O. 2018。過去の経験が、モノアミン作動性シグナル伝達を介して性的二形性の神経配線を形成します。 自然. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
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