Первая карта нервной системы червя показывает, как общаются нейроны

Международная группа учёных создала первая карта шоу как каждый нейрон нервной системы крошечного червячка общаться без проводов.

Этот огромный продвигать позволит вам учиться как нейроны используют белки чрезвычайно короткие нейропептиды, призванные общаться, которые помогут понять, как контролируются эмоции и некоторые широко распространенные нейропсихиатрические проблемы. как расстройства пищевого поведенияобсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) или посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР).

Связь между нейронами

Карта, которую подробно описывает 31 479 нейропептидных взаимодействий между 302 нейронами червя.показывает, где каждый нейропептид и каждый рецептор этих пептидов действует в нервной системе животного.

Нейропептиды позволяют связь между нейронами которые не находятся поблизости, поэтому их сети можно рассматривать как беспроводной коннектом, то есть карту нейронов, составляющих мозг организма, и подробные схемы нервных путей внутри него.

До сих пор никому не удавалось построить карту нейропептидной сети у любого животного.

Под руководством Уильяма Шафера и Лидии Риполь-Санчес из Лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований Кембриджа (Великобритания), вместе с Петрой Вертес из Кембриджского университета и Изабель Битс из Католического университета Лувена ( Бельгия), исследование было опубликовано в этот понедельник в Neuron.

исследования на животных

Червь, которого они изучали, называется C.. elegans, животное размером около 1 мм, которое живет в почве и которое, несмотря на очень простую анатомию, имеет многие важные биологические характеристики, которые являются центральными проблемами биологии человека.

«Идея картографирования этих Беспроводные сети уже давно являются одной из наших целей.но только сейчас удалось собрать правильное сочетание людей и ресурсов, чтобы сделать это возможным», — объясняет Шафер.

Биологические реакции

Нейропептиды играют важную роль в биологических реакциях. нравится настроениесексуальное поведение, обучение и память, сон и зависимость, и, хотя они воздействуют на всю нервную систему, они также могут воздействовать на другие типы тканей, например, на гормоны.

окситоциннапример, он действует на несколько цепей в мозге, которые влияют на связь между родителями и детьми, но также заставляет мышцы матки сокращаться во время родов.

Даже когда нейропептиды действуют в мозгеможет обеспечить связь между нейронами, которые не связаны физическими соединениями, называемыми синапсами, которые используют классические нейротрансмиттеры.

Учитывая, что Большинство нейронов, по-видимому, производят как нейропептиды, так и нейропептидные рецепторы.их пути связи представляют собой большие нейронные сети, которые обширны, сложны и необходимы для функционирования мозга и имеют фундаментальное значение для понимания нейронной основы поведения.

«Основные сигнальные механизмы нейропептиды общие для всех животных«Нейропептиды высвобождаются из плотных везикул в ядре клеток и диффундируют к нейронам, не связанным с высвобождающей клеткой с помощью проводных синапсов», — объясняет Риполь-Санчес.

“Он Нервная система червя анатомически малано на молекулярном уровне их нейропептидные системы очень сложны и демонстрируют значительные параллели с более крупными животными», — отмечает он.

«Именно поэтому мы надеемся, что нейропептидный коннектом C. elegans служат прототипом для понимания беспроводной передачи сигналов в более крупных нервных системах», — заключает он.

Карта сигналов

Исследователи построили карта, объединяющая наборы биохимических, анатомических данных и данных об экспрессии генов чтобы определить, какие нейроны могут общаться друг с другом, используя определенные нейропептидные сигналы.

Затем они проанализировали ее структуру и определили ключевые топологические особенности, а также нейроны, играющие важную роль в соединении различных частей сети.

Команда обнаружила, что нейропептидная сеть Беспроводная связь C. elegans имеет другую структуру. проводных коннектомов: они более плотные, более децентрализованные и имеют разные ключевые нейроны или узлы.

Похожие новости

Кроме того, сеть также соединяет части нервной системы, изолированные от жестко закрепленного синаптического коннектома.

Следующим шагом будет проверка того, применимы ли принципы, по которым организованы нейропептидные сети у червей, и в более крупном мозге.