Исследование выявляет популяции нейронов, которые определяют защитное поведение у рыбок данио.

У позвоночных, животных, у которых есть позвоночник или позвоночник, многие формы поведения, связанные с выживанием, и физиологические состояния регулируются гипоталамусом. Гипоталамус – это область в переднем мозге позвоночных, расположенная ниже таламуса, которая, как известно, координирует вегетативную нервную систему и играет роль в контроле ряда жизненно важных функций организма.

Гипоталамус включает в себя различные группы клеток , передающих химические соединения , которые влияют на активность мозга и тела в специфических формах. Эти группы клеток также известны как популяции нейропептидергических клеток.

Хотя многие нейробиологи проводили исследования, изучающие функцию и структуру гипоталамуса, способы, которыми различные популяции нейропептидергических клеток в нем влияют на поведение позвоночных, все еще плохо изучены. Выявление ролей этих отдельных групп нейронов может значительно улучшить нынешнее понимание многих функций гипоталамуса.

Имея это в виду, исследователи из Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Сан-Франциско недавно провели исследование, в котором изучалась роль, которую несколько популяций нейронов в гипоталамусе играют в контроле защитных реакций на гомеостатические угрозы (т. Е. Факторы, препятствующие способности организма регулировать внутренние условия, способствующие здоровью и функционированию его тела). В их статье, опубликованной в Nature Neuroscience , конкретно исследуются нейронные популяции в гипоталамусе рыбок данио, вида пресноводных рыб, часто используемых в качестве модели позвоночных в исследованиях генетики, биологии и нейробиологии.

Некоторые прошлые исследования показали, что активация различных популяций нейронов в гипоталамусе позвоночных может привести к определенному поведению выживания, например, к поиску пищи, воде, борьбе, родительскому или защитному поведению. Хотя эти результаты подчеркивают роль, которую эти группы нейронов могут играть в вызове определенного защитного поведения, они не подтверждаются записями активности, когда нейроны находятся в естественном состоянии.

Совсем недавно некоторые исследовательские группы попытались лучше понять активность различных популяций нейропептидергических клеток в гипоталамусе позвоночных, проанализировав экспрессию генов отдельных нейронов после различных опытов, чтобы выявить ассоциации между конкретными популяциями нейронов и экспрессией зависимых от активности генов. Однако результаты этих исследований были неоднозначными и противоречивыми. Кроме того, анализ экспрессии генов позволяет только нейробиологам идентифицировать нейроны, которые сильно активны в течение длительного периода времени, поэтому они далеки от идеала для исследования быстрого защитного поведения, которое имеет место в течение ограниченных периодов времени, таких как избегание или побег.

В своем исследовании исследователи из Стэнфорда и Калифорнийского университета в Сан-Франциско записали и манипулировали активностью нескольких популяций нейронов нейроэндокринного гипоталамуса рыбок данио, поскольку они реагировали на различные гомеостатические угрозы, такие как тепло, кислотность и движение. В частности, они применили к личинкам рыбок данио технику, известную как визуализация кальция с клеточным разрешением, поскольку на этой стадии развития их гипоталамический и нейроэндокринный классы более доступны.

«Клеточная регистрация крупномасштабной визуализации нейронной активности для мультиплексной экспрессии генов in situ показала, что нейрональные популяции, кодирующие поведенческие особенности, охватывают несколько перекрывающихся наборов нейропептидергических классов клеток», – написали исследователи в своей статье. «Манипуляции с различными популяциями клеток показали, что несколько наборов пептидергических нейронов играют сходные поведенческие роли в этом быстром временном поведении за счет совместного высвобождения глутамата и конвергентного выхода на спинально-проекционные премоторные нейроны в стволе мозга».

В целом, исследователи заметили, что разные группы клеток гипоталамуса, экспрессирующие определенные гены, работают вместе, чтобы способствовать защитному поведению. Фактически, когда все эти клеточные популяции были удалены хирургическим путем, рыбки данио больше не пытались избегать угроз в своей среде.

Результаты этого недавнего исследования предлагают новое ценное понимание роли, которую определенные классы нейронов в гипоталамусе играют в обеспечении защитного поведения у рыбок данио и, возможно, других позвоночных. В сочетании с результатами, полученными в предыдущих исследованиях, результаты показывают, что гипоталамус представляет собой очень гибкую структуру и что поведение, которое он вызывает, может включать большое разнообразие клеточных популяций, а также взаимодействие с другими областями мозга.

В своей статье исследователи подчеркивают возможность того, что, если гипоталамус настолько гибкий, обычно используемые описания «типа нейрона» могут неадекватно описывать динамическую природу функциональных нейронных групп, содержащихся в нем. Таким образом, в будущем нейробиологам может потребоваться ввести новые способы описания популяций клеток мозга, которые лучше учитывают взаимодействия между нейронными группами и их многочисленные функции.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector