Gli scienziati lo hanno dimostrato ambientale lo stress può influenzare il normale sviluppo del nervoso sistema nei vermi che si avvicinano alla pubertà
Gli scienziati hanno cercato di capire come i nostri geni (la nostra composizione genetica) siano diversi ambientale fattori modellano il nostro sistema nervoso durante lo sviluppo iniziale quando stiamo crescendo. Questa conoscenza può favorire la nostra comprensione di diversi disturbi neurologici che sono principalmente causati dalla rottura dei normali circuiti neurali nel nostro sistema nervoso. In uno studio pubblicato su Nature, scienziati della Columbia University hanno studiato il sistema nervoso di piccoli vermi trasparenti (C.elegans) per chiarire la comprensione di come si forma. Essi dimostrano che lo stress causato da fattori ambientali può avere un effetto intenso e permanente sulle connessioni che si verificano nel sistema nervoso ancora in via di sviluppo. Nel loro esperimento hanno fatto morire di fame i vermi maschi appena prima che i vermi subissero la maturazione sessuale con l'obiettivo di arrestare la loro pubertà. L'esposizione allo stress esterno, in particolare alla fame, anche pochi giorni prima della maturazione sessuale, ha influenzato i modelli di cablaggio dei circuiti neuronali critici nei vermi. nervoso sistema impedendo così che avvengano i normali cambiamenti. Il programma di ricablaggio del loro sistema nervoso era sostanzialmente interrotto. Una volta questi 'ha sottolineatoI maschi entrarono nella pubertà e diventarono adulti, nel loro sistema nervoso rimanevano ancora circuiti immaturi che li costringevano a continuare ad agire come immaturi. La loro immaturità è stata giudicata osservando che i vermi maschi adulti stressati mostravano un'elevata sensibilità a una sostanza chimica tossica chiamata SDS rispetto ai maschi adulti normali. I vermi stressati trascorrevano anche un tempo limitato con altri vermi ermafroditi e avevano difficoltà ad accoppiarsi.
Gli scienziati fece questa scoperta cruciale quando alcuni vermi furono accidentalmente lasciati incustoditi per alcune settimane e senza cibo. Ciò ha portato a una pausa nel normale sviluppo dei vermi che sono entrati in uno stato chiamato "stato di Dauer". Questo stato è come un arresto temporaneo nella normale crescita di un organismo. Nel caso dei vermi, quando i vermi immaturi avvertono qualsiasi tipo di stress, si verifica una pausa temporanea nella loro crescita normale per mesi e successivamente, una volta che lo stress è passato, la loro crescita riprende. Quindi, una volta passato lo stress della fame, i vermi sono tornati al loro ambiente normale e hanno continuato a maturare fino a diventare adulti. Esaminando il sistema nervoso dei vermi ormai adulti, si è visto che venivano mantenute alcune connessioni immature nelle code dei vermi maschi che idealmente sarebbero state eliminate (o potate) durante la maturazione sessuale. I ricercatori hanno indagato ulteriormente per affermare che lo "stato di dauer" è stato causato esclusivamente dallo stress da fame e non da qualsiasi altra forma di stress. Lo stress ha portato alla rimappatura dei loro schemi elettrici. Gli effetti opposti di due neurotrasmettitori – serotonina e octopamina – controllano la potatura dei circuiti. I vermi stressati avevano un’elevata quantità di octopamina che quindi bloccava la produzione di serotonina. Se la serotonina veniva somministrata a maschi immaturi durante lo stress, si verificava una normale potatura e gli adulti iniziavano a mostrare una reazione matura alla SDS. Rispetto a quando l’octopamina veniva somministrata a maschi immaturi, ciò impediva la potatura del circuito. Lo studio suggerisce che lo stress può avere un probabile effetto sui cambiamenti nel sistema nervoso quando presto lo sviluppo è in atto. Il neurotrasmettitore serotonina è associato alla condizione mentale di depressione negli esseri umani.
Questa possibilità potrebbe essere vera anche per gli umani allora? Non è semplice negli umani poiché abbiamo un sistema nervoso molto più grande e complicato rispetto agli animali. Tuttavia, i vermi sono organismi modello semplici ma efficienti per studiare e analizzare i sistemi nervosi. I ricercatori principali di questo studio hanno avviato un progetto chiamato ceNGEN attraverso il quale mapperanno il patrimonio genetico e l'attività di ciascun neurone nel sistema nervoso del verme C. elegans, il che aiuterebbe a comprendere più dettagliatamente le strutture del sistema nervoso e la possibile collaborazione tra il proprio patrimonio genetico e le proprie esperienze.
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Fonte (s)
Bayer EA e Hobert O. 2018. L'esperienza passata modella il cablaggio neuronale sessualmente dimorfico attraverso la segnalazione monoaminergica. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
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