Para saintis telah menunjukkan bahawa alam sekitar tekanan boleh menjejaskan perkembangan normal saraf sistem pada cacing yang menghampiri akil baligh
Para saintis telah cuba memahami bagaimana gen kita (solekan genetik kita) dan berbeza alam sekitar faktor membentuk kita sistem saraf semasa perkembangan awal semasa kita membesar. Pengetahuan ini boleh meningkatkan pemahaman kita tentang gangguan neurologi yang berbeza yang disebabkan terutamanya apabila litar saraf normal dalam kerosakan sistem saraf kita. Dalam kajian yang diterbitkan dalam Alam, saintis dari Columbia University telah mengkaji sistem saraf cacing telus kecil (C. elegans) untuk menjelaskan pemahaman tentang bagaimana ia terbentuk. Mereka menunjukkan bahawa tekanan yang disebabkan oleh faktor persekitaran boleh memberi kesan sengit yang kekal pada sambungan yang berlaku dalam sistem saraf yang masih berkembang. Dalam eksperimen mereka, mereka membuat cacing jantan mengalami kebuluran sejurus sebelum cacing itu menjalani kematangan seksual dengan tujuan untuk membantutkan akil baligh mereka. Pendedahan kepada tekanan luaran, khususnya kelaparan, walaupun beberapa hari sebelum kematangan seksual menjejaskan corak pendawaian litar neuron kritikal dalam cacing. saraf sistem sekali gus menghalang perubahan biasa berlaku. Program pendawaian semula sistem saraf mereka pada dasarnya terganggu. Sekali ini 'menekankan' lelaki mengalami akil baligh dan menjadi dewasa, litar tidak matang masih kekal dalam sistem saraf mereka menyebabkan mereka terus bertindak tidak matang. Ketidakmatangan mereka dinilai dengan memerhatikan bahawa cacing jantan dewasa yang tertekan menunjukkan kepekaan yang tinggi terhadap bahan kimia toksik yang dipanggil SDS berbanding jantan dewasa biasa. Cacing yang tertekan juga menghabiskan masa terhad dengan cacing hermaphrodite lain dan mengalami kesukaran untuk mengawan.
Para saintis membuat penemuan penting ini apabila beberapa cacing secara tidak sengaja dibiarkan tanpa pengawasan selama beberapa minggu dan tidak diberi makanan. Ini membawa kepada jeda dalam perkembangan normal cacing dan mereka memasuki keadaan yang dipanggil 'dauer state'. Keadaan ini seperti terhenti sementara dalam pertumbuhan normal organisma. Dalam kes cacing, apabila cacing yang tidak matang merasakan apa-apa jenis tekanan, jeda sementara berlaku dalam pertumbuhan normal mereka selama berbulan-bulan dan kemudian apabila tekanan hilang, pertumbuhannya kembali. Jadi, selepas tekanan kebuluran berlalu, cacing kembali ke persekitaran normal mereka dan mereka mula matang menjadi dewasa. Setelah meneliti sistem saraf cacing dewasa kini, didapati bahawa beberapa sambungan yang tidak matang dalam ekor cacing jantan dikekalkan yang idealnya telah dihapuskan (atau dipangkas) semasa pematangan seksual. Penyelidik menyiasat lebih lanjut untuk menyatakan bahawa 'dauer state' disebabkan secara eksklusif oleh tekanan kebuluran dan bukan oleh sebarang bentuk tekanan lain. Tekanan membawa kepada pemetaan semula rajah wayar mereka. Kesan bertentangan dua neurotransmitter - serotonin dan octopamine - mengawal pemangkasan litar. Cacing yang tertekan mempunyai jumlah octopamine yang tinggi yang kemudian menyekat pengeluaran serotonin. Jika serotonin diberikan kepada lelaki yang tidak matang semasa tekanan, maka pemangkasan biasa berlaku dan orang dewasa mula menunjukkan reaksi matang terhadap SDS. Sebagai perbandingan apabila octopamine diberikan kepada lelaki yang tidak matang, ini menghalang pemangkasan litar. Kajian menunjukkan bahawa tekanan boleh mempunyai kesan yang mungkin ke atas perubahan dalam sistem saraf apabila awal pembangunan sedang berlaku. Neurotransmitter serotonin dikaitkan dengan keadaan mental kemurungan pada manusia.
Mungkinkah kemungkinan ini benar untuk manusia juga? Ia tidak mudah pada manusia kerana kita mempunyai sistem saraf yang lebih besar dan lebih rumit berbanding dengan haiwan. Namun begitu, cacing ialah organisma model yang mudah tetapi cekap untuk mengkaji dan menganalisis sistem saraf. Penyelidik utama kajian ini telah memulakan projek yang dipanggil ceNGEN di mana mereka akan memetakan susunan genetik dan aktiviti setiap neuron dalam sistem saraf cacing C. elegans yang akan membantu memahami dalam pembuatan sistem saraf dengan lebih terperinci dan kemungkinan kerjasama antara seseorang susunan genetik dan pengalaman seseorang.
***
{Anda boleh membaca kertas penyelidikan asal dengan mengklik pautan DOI yang diberikan di bawah dalam senarai sumber yang dipetik}
Sumber (s)
Bayer EA dan Hobert O. 2018. Pengalaman lepas membentuk pendawaian neuron dimorfik seksual melalui isyarat monoaminergic. Alam. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
