Ang tagumpay sa pagmamapa ng kumpletong neural network ng mga lalaki at babaeng worm ay isang mahalagang pag-unlad patungo sa pag-unawa sa function ng nervous system.
Ang ating sistema ng nerbiyos ay isang masalimuot na koneksyon ng mga nerbiyos at mga espesyal na selula na tinatawag neurons na nagpapadala ng mga signal sa iba't ibang bahagi ng katawan. Tao utak ay may bilyun-bilyong neuron na nakikipag-usap sa pamamagitan ng malaking network ng mga synaptic na koneksyon. Ang pag-unawa sa 'electrical wiring' ng mga koneksyon sa nervous system ay mahalaga upang maunawaan ang paghahatid nito ng cohesive (mga) function at upang mamodelo ang pag-uugali ng organismo.
Sa isang pag-aaral na inilathala noong Hulyo 3 sa Kalikasan, inilarawan ng mga mananaliksik ang unang kumpletong connectivity diagram ng nervous system ng parehong kasarian ng hayop – nematode C. elegans. Ang maliit na 1mm na pang-adultong roundworm na ito ay may mga 1000 cell lamang at sa gayon ang sistema ng nerbiyos nito ay napakasimple na may mga 300-400 neuron lamang. C. elegans ay ginamit bilang isang modelong sistema sa neuroscience dahil sa pagkakatulad sa mga tao. Ito ay itinuturing na isang magandang modelo upang maunawaan sa kalaunan ang kumplikadong utak ng tao na binubuo ng higit sa 100 bilyong neuron. Ang isang naunang pag-aaral, na isinagawa mahigit tatlong dekada na ang nakalilipas, ay na-map ang mga koneksyon ng nervous system sa babaeng roundworm (nematode) C. elegans kahit na hindi gaanong detalye.
Sa kasalukuyang pag-aaral, sinuri ng mga mananaliksik ang magagamit na at pati na rin ang mga bagong electron micrograph ng adult na lalaki at babae bulate at pinaghiwa-hiwalay ang mga ito gamit ang isang espesyal na software upang lumikha ng kumpletong mga wiring diagram ng parehong kasarian. Ang diagram na ito ay parang isang 'neuronal map' at tinatawag na 'connectome'. Ang mga diagram ng matrice ay naglalaman ng lahat ng (a) mga koneksyon sa pagitan ng mga indibidwal na neuron, (b) mga koneksyon sa pagitan ng mga neuron sa mga kalamnan at iba pang mga tisyu at (c) mga synapses sa pagitan ng mga selula ng kalamnan ng buong hayop. Ang mga synaptic pathway ay halos magkapareho sa mga lalaki at babaeng worm, kahit na ang bilang ng mga synapses ay naiiba sa kanilang lakas at sa gayon ay responsable para sa mga katangiang partikular sa kasarian na pag-uugali ng lalaki at babae sa maraming antas. Ang detalyadong pagmamapa mula sa sensory input hanggang sa end-organ output ay nakakatulong upang matukoy kung paano tumutugon ang mga hayop na ito sa kanilang panlabas na kapaligiran at kung aling mga nerve connection ang may pananagutan sa partikular na pag-uugali.
Ang 'istruktura' ng nervous system ng worm ay isang mahalagang hakbang patungo sa quantitively mapping ng iba't ibang neural connections sa loob ng utak, rehiyon nito at nervous system para maintindihan ang pag-uugali ng bulate. Kung paano kumilos ang mga hayop na ito ay maaaring makatulong na tukuyin ang mga koneksyon sa neural na maaaring masira at magdulot ng sakit. Maraming mga molecule sa roundworms nervous system ay katulad ng human nervous system. Ang pag-aaral na ito ay makakatulong sa atin sa kalaunan na maunawaan ang mga koneksyon sa sistema ng nerbiyos ng tao at ang kanilang kaugnayan sa kalusugan at sakit. Dahil maraming mga neurological at psychiatric disorder ang kilala na sanhi ng ilang problema sa 'wiring' na ito, ang pag-unawa sa mga koneksyon ay makakatulong sa atin na bumuo ng mga therapy para sa iba't ibang sakit sa isip.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
1. Cook, SJ et al. 2019. Whole-hayop connectomes ng parehong Caenorhabditis elegans sexes. Kalikasan. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. Puting JG et al. 1986. Ang istraktura ng nervous system ng nematode Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314(1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
