과학자들은 다음과 같은 사실을 보여주었습니다. 환경 스트레스는 정상적인 발달에 영향을 줄 수 있습니다. 신경 사춘기에 가까워지는 벌레의 시스템
과학자들은 우리의 유전자(우리의 유전적 구성)와 서로 다른 방식이 어떻게 다른지 이해하려고 노력해 왔습니다. 환경 요인들이 우리를 형성한다 신경계 우리가 자랄 때 초기 개발 동안. 이 지식은 신경계의 정상적인 신경 회로가 고장 났을 때 주로 발생하는 다양한 신경 장애에 대한 이해를 심화할 수 있습니다. 에 발표된 연구에서 자연, 과학자 컬럼비아 대학교에서 작고 투명한 벌레의 신경계를 연구했습니다. (C. 엘레간스) 어떻게 형성되는지에 대한 이해를 설명합니다. 그들은 환경 요인으로 인한 스트레스가 아직 발달 중인 신경계에서 일어나는 연결에 영구적이고 강렬한 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다. 실험에서 그들은 사춘기를 방해할 목적으로 수컷 벌레가 성적 성숙을 거치기 직전에 굶주리게 만들었습니다. 성적 성숙이 이루어지기 며칠 전에 외부 스트레스, 특히 기아에 대한 노출은 벌레의 중요한 신경 회로의 배선 패턴에 영향을 미쳤습니다. 신경 따라서 정상적인 변경이 발생하는 것을 방지합니다. 그들의 신경계 재배선 프로그램은 기본적으로 중단되었습니다. 일단 이 '스트레스남성은 사춘기를 거쳐 성인이 되지만, 신경계에는 아직 미성숙한 회로가 남아 있어 계속 미성숙한 행동을 하게 됩니다. 이들의 미성숙 여부는 스트레스를 받은 성체 수컷 벌레가 정상적인 성체 수컷에 비해 SDS라는 독성 화학물질에 대해 높은 민감성을 보이는 것을 관찰하여 판단했습니다. 스트레스를 받은 벌레들은 또한 다른 자웅동체 벌레들과 제한된 시간을 보냈고 짝짓기에 어려움을 겪었습니다.
과학자 일부 벌레가 실수로 몇 주 동안 방치되고 음식도 제공되지 않았을 때 이 중요한 발견을 했습니다. 이로 인해 웜의 정상적인 발달이 중단되고 '다우어 상태'라는 상태에 들어갔습니다. 이 상태는 유기체의 정상적인 성장이 일시적으로 중단되는 것과 같습니다. 벌레의 경우 미성숙 벌레가 어떤 유형의 스트레스라도 감지하면 몇 달 동안 정상적인 성장이 일시적으로 중단되고 나중에 스트레스가 사라지면 성장이 재개됩니다. 따라서 기아의 스트레스가 지나간 후 벌레는 정상적인 환경으로 돌아가 성충으로 성장했습니다. 이제 성충이 된 벌레의 신경계를 조사한 결과, 수컷 벌레 꼬리의 일부 미성숙 연결이 그대로 유지되어 이상적으로는 성적 성숙 과정에서 제거(또는 가지치기)되는 것으로 나타났습니다. 연구자들은 추가 조사를 통해 '다우어 상태'가 다른 형태의 스트레스가 아니라 오로지 기아 스트레스에 의해 발생했다는 사실을 밝혔습니다. 스트레스로 인해 와이어 다이어그램을 다시 매핑하게 되었습니다. 두 가지 신경 전달 물질인 세로토닌과 옥토파민의 반대 효과는 회로 가지치기를 제어합니다. 스트레스를 받은 벌레에는 다량의 옥토파민이 함유되어 세로토닌 생산을 차단했습니다. 스트레스를 받는 동안 미성숙 수컷에게 세로토닌을 투여하면 정상적인 가지치기가 이루어지고 성충은 SDS에 대해 성숙한 반응을 보이기 시작합니다. 미성숙 수컷에게 옥토파민을 투여했을 때와 비교하면 회로 가지치기가 방지되었습니다. 연구에 따르면 스트레스는 다음과 같은 경우 신경계의 변화에 영향을 미칠 수 있습니다. 초기의 개발이 이루어지고 있습니다. 신경 전달 물질인 세로토닌은 인간의 우울증이라는 정신 상태와 관련이 있습니다.
그렇다면 이 가능성은 인간에게도 적용될 수 있을까? 우리는 동물에 비해 훨씬 더 크고 복잡한 신경계를 가지고 있기 때문에 인간에게는 간단하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 벌레는 신경계를 연구하고 분석하는 간단하면서도 효율적인 모델 유기체입니다. 이 연구의 수석 연구원들은 C. elegans 웜의 신경계에 있는 각 뉴런의 유전적 구성과 활동을 매핑하는 ceNGEN이라는 프로젝트를 시작했습니다. 유전적 구성과 경험.
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출처
Bayer EA 및 Hobert O. 2018. 과거 경험은 모노아민 신호 전달을 통해 성적으로 이형적인 신경 배선을 형성합니다. 자연. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
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