Исследователи Северо-Восточного университета изучали Caenorhabditis elegans, крошечного круглого червя, который является одним из наиболее широко изучаемых животных в биологии. Автор: Алисса Стоун/Северо-Восточный университет.
Ученые обнаружили, что мозг микроскопических червей по-разному обрабатывает химические сигналы в зависимости от пола. Различия затрагивают почти все сенсорные нейроны и зависят от конкретного вещества, которое воспринимает животное. Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.
Исследователи изучили нематод Caenorhabditis elegans — круглых червей длиной около одного миллиметра. Эти животные давно используются в биологии: их нервная система сравнительно проста, а продолжительность жизни составляет примерно 20 дней. При этом многие гены, участвующие в работе нервной системы, есть и у человека.
Один запах — две реакции
У этого вида нет самок, есть особи-самцы и гермафродиты. Обоеполые червячки производят и яйцеклетки, и сперматозоиды, поэтому способны давать потомство как самостоятельно, так и традиционным путем. Нервная система гермафродита насчитывает 302 нейрона, а у самца их — 387.
Команда исследовала активность нейронов обоих полов, проверяя реакцию на разные химические сигналы. Среди стимулов были запахи, связанные с пищей, питательные вещества, воспринимаемые с помощью осязания, химические сигналы, указывающие на потенциальную опасность.
Для наблюдения использовали метод люминесцентной визуализации кальциевой активности. Когда нейроны активируются, содержание кальция внутри них меняется, а клетки, обработанные специальным составом, начинают светиться ярче. Благодаря этому ученые могли отслеживать работу отдельных нервных клеток под микроскопом.
Лаборатория Северо-Западного университета.Выяснилось, что почти каждый сенсорный нейрон реагировал хотя бы на один из проверенных сигналов по-разному у самцов и у гермафродитов. Однако это не означает, что вся нервная система двух полов работает совершенно по-разному: на другие вещества те же клетки могли отвечать одинаково.
Различия начинаются не только в «носу»
Неожиданные результаты обнаружились и в нервной системе глотки, которая участвует в питании и пищеварении. Ее нейроны по-разному реагировали на пищевые сигналы, соль и феромоны. Следовательно, половые различия затрагивают не только восприятие запахов, но и обработку химической информации, связанной с едой.
При этом эффект был наиболее выражен в сенсорных нейронах, слабее проявлялся в промежуточных нервных клетках и еще меньше — в двигательных нейронах. Сопоставление результатов с известными схемами связей между нейронами показало, что различия в реальной активности мозга не сводятся к различиям в его анатомической «проводке».
По словам исследователей, изучение червей поможет разобраться в общих принципах работы нервных систем раздельнополых организмов. Однако напрямую переносить результаты на человека пока нельзя: ученым еще предстоит выяснить, какие механизмы сохраняются у более сложных животных и как они связаны с поведением и старением.
Инфографика эксперимента, созданная с помощью алгоритма искусственного интеллекта ChatGPT. В иллюстрации учтено необычное соотношение полов у С. elegans — вместо зеркальца Венеры показан гибридный значок ⚥.Больше интересного об удивительных прозрачных червячках — в публикации Hi-Tech Mail.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
