يعد النجاح في رسم خرائط الشبكة العصبية الكاملة للديدان من الذكور والإناث تقدمًا مهمًا نحو فهم وظيفة الجهاز العصبي.
نظامنا العصبي هو اتصال معقد من الأعصاب وخلايا خاصة تسمى الخلايا العصبية التي تنقل الإشارات إلى أجزاء مختلفة من الجسم. بشر الدماغ لديها بلايين من الخلايا العصبية التي تتواصل عبر شبكة كبيرة من الوصلات المشبكية. يعد فهم "الأسلاك الكهربائية" للوصلات في الجهاز العصبي أمرًا مهمًا لفهم توصيلها للوظيفة (الوظائف) المتماسكة ونمذجة سلوك الكائن الحي.
في دراسة نشرت في 3 يوليو في الطبيعة، وصف الباحثون أول مخطط اتصال كامل للجهاز العصبي لكلا الجنسين للحيوان - الديدان الخيطية جيم ايليجانس. تحتوي هذه الدودة البالغة التي يبلغ طولها 1 مم على حوالي 1000 خلية فقط ، وبالتالي فإن نظامها العصبي بسيط للغاية مع حوالي 300-400 خلية عصبية فقط. جيم ايليجانس تم استخدامه كنظام نموذجي في علم الأعصاب بسبب أوجه التشابه مع البشر. يعتبر نموذجًا جيدًا لفهم الدماغ البشري المعقد الذي يتكون من أكثر من 100 مليار خلية عصبية. دراسة سابقة أجريت منذ أكثر من ثلاثة عقود ، حددت وصلات الجهاز العصبي في إناث الديدان الأسطوانية (النيماتودا) جيم ايليجانس وإن كان ذلك بتفاصيل أقل.
في الدراسة الحالية ، قام الباحثون بتحليل الصور المجهرية الإلكترونية المتوفرة بالفعل والجديدة أيضًا للذكور والإناث البالغين ديدان وتقسيمها باستخدام برنامج متخصص لإنشاء مخططات كاملة للأسلاك لكلا الجنسين. هذا المخطط يشبه "الخريطة العصبية" ويسمى "الشبكة العصبية". احتوت مخططات المصفوفات على جميع (أ) الوصلات بين الخلايا العصبية الفردية ، (ب) الوصلات بين الخلايا العصبية بالعضلات والأنسجة الأخرى و (ج) المشابك بين الخلايا العضلية للحيوان بأكمله. المسارات المشبكية متشابهة جدًا في الديدان الذكرية والأنثوية ، على الرغم من أن عدد نقاط الاشتباك العصبي يختلف في قوتها وبالتالي فهي مسؤولة عن خصائص سلوكيات الذكور والإناث الخاصة بالجنس على مستويات متعددة. يساعد التعيين المفصل من المدخلات الحسية إلى إخراج العضو النهائي على استنتاج كيفية تفاعل هذه الحيوانات مع محيطها الخارجي وأي اتصالات عصبية مسؤولة عن أي سلوك معين.
تعد "بنية" الجهاز العصبي للدودة خطوة مهمة نحو رسم خرائط كمية للوصلات العصبية المختلفة داخل الدماغ ومنطقتها والجهاز العصبي لفك تشفير سلوك الدودة. كيف تتصرف هذه الحيوانات يمكن أن يساعد في تحديد الوصلات العصبية التي يمكن أن تتعثر وتسبب المرض. تشبه العديد من الجزيئات في الجهاز العصبي للديدان المستديرة الجهاز العصبي البشري. يمكن أن تساعدنا هذه الدراسة في فهم الروابط في الجهاز العصبي البشري وعلاقتها بالصحة والمرض في نهاية المطاف. نظرًا لأنه من المعروف أن العديد من الاضطرابات العصبية والنفسية ناتجة عن بعض المشاكل في هذا "الأسلاك" ، فإن فهم الروابط يمكن أن يساعدنا في تطوير علاجات لأمراض عقلية مختلفة.
***
{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}
المصدر (ق)
1. كوك ، SJ وآخرون. 2019. الشبكة العصبية للحيوانات الكاملة لكلا الجنسين Caenorhabditis elegans. طبيعة سجية. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG et al. 1986. هيكل الجهاز العصبي للديدان الخيطية Caenorhabditis elegans. شركة Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314 (1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
