Neuroner kan kommunicera på ett "trådlöst" sätt över avstånd: det föreslår en ny studie
Kan nervceller kommunicera trådlöst, det vill säga ungefär som i WiFi-läge? Tydligen ja, åtminstone i en viss art av maskar. Låt oss lära känna den bättre för att förstå dess otroliga funktion och dess möjliga konsekvenser.
Caenorhabditis elegans, den lilla masken som är väsentlig för vetenskapen
Dan Dickinson, Goldstein lab, UNC Chapel Hill/Wikimedia commons - CC BY-SA 3.0
Caenorhabditis elegans, även känd som nematodmasken, är en modellorganism som ofta används inom vetenskapen. Kännetecknad av en cylindrisk form, är denna lilla varelse cirka en millimeter lång och lever vanligtvis i jorden. En av dess utmärkande egenskaper är dess relativt enkla anatomi, med ett fast antal celler i kroppen. Denna strukturella enkelhet gör den till ett idealiskt ämne att studera för att förstå processen för embryonal utvecklig. Det som dessutom gör den särskilt värdefull för forskning är dess korta livscykel, som varar cirka två veckor, vilket gör det möjligt för forskare att snabbt studera genetiska och fenotypiska förändringar över många generationer, vilket påskyndar den vetenskapliga forskningen.
Dessutom har dess fullständiga genom sekventerats, vilket ger en detaljerad karta över dess genetiska material. Detta har gjort det möjligt att identifiera och studera många gener involverade i grundläggande biologiska processer, vilket väsentligt bidragit till förståelsen av cellulär och utvecklingsbiologi. Dess allestädes närvarande och egenskaper gör den till ett viktigt verktyg inom olika områden av vetenskaplig forskning, från utvecklingbiologi till neurobiologi och genetik.
Inom neurovetenskapens område har en egenhet av enorm betydelse uppstått när det gäller den lilla och berömda Caenorhabditis elegans: faktum är att en ny forskning har öppnat upp för viktiga frågor om standardmetoden för kommunikation mellan nervceller, som hos dessa varelser äger rum i "WiFi-läge".
"Trådlöst" nervnät i masken Caenorhabditis elegans
Bob Goldstein, UNC Chapel Hill/Wikimedia commons - CC BY-SA 3.0
Kort och gott, vad betyder detta? Genom att kartlägga denna masks nervsystem uppstod det "trådllösa" nervnätverket som överträffar den tidigare, traditionella kommunikationen via kemiska signaler i nervsystemet. Detta involverar själva naturen hos neuropeptidkommunikation, de kemiska budbärarna som består av små kedjor av aminosyror som syntetiseras och frigörs av neuroner.
William Schaffer och andra neuroforskare vid MRC Laboratory of Molecular Biologi i Cambridge , England, undersökte neuropeptidernas arbete med en hypotes om att de spelar den enkla rollen som budbärare i kommunikationen som sker inom nervsystemet.
Genom att observera interaktionerna upptäckte teamet en karta som består av potentiella trådlösa anslutningar över olika nervceller. Från Princeton University, USA, övervakade samtidigt teamet under ledning av Andrew Leifer signalfärden för Caenorhabditis elegans genom att mäta neuronal aktivitet och bekräfta bidraget från det trådlösa nätverket. I den kompletta kartan över neuropeptidkommunikation inkorporerade forskarna anatomiska, biokemiska och genetiska uttrycksdata med hjälp av matematiska modeller för att upptäcka signalerna och identifiera de avgörande egenskaperna hos nätverket och de involverade neuronerna.
"Trådlösa" signaler mellan neuroner, möjliga nya terapier
MR McGill/Flickr - CC BY-NC 2.0
Chefen för neurovetenskap och mental hälsa på Medical Research Council, Jo Latimer, lyfte fram vikten av detta arbete. Data som framkom berättar om ett komplext men utmärkt organiserat nätverk i maskens nervsystem: detta representerar ett väldigt viktigt steg mot att förstå hur hjärnan och nervsystemet fungerar, vilket kan leda till utvecklingen av nya terapier.
Kartan skapad av forskarna, kallad connectome, visar 31 479 kommunikationer mellan neuroner som underlättas av neuropeptider, kan hjälpa till att förstå orsaken till uppkomsten av några mycket vanliga neuropsykiatriska problem, såsom posttraumatisk stress och ätstörningar.
Ursprungligen ansågs de vara anslutna, det vill säga fysikt sammankopplade av synapser, efter den första kartläggningen 2019 har det nu upptäckts att neuronerna i C.elegans hjärna faktiskt kan kommunicera "trådlöst". En viktig upptäckt som kan ge många fördelar för vårt mentala välbefinnande och behandlingen av tillstånd som hittills har varit utan en definitiv lösning.
