Nový červí konektor odhaluje tajemství neurální aktivity!

Nový červí konektor odhaluje tajemství neurální aktivity!

Ve světě neurověd jsou vždy nové, vzrušující objevy. Nedávno publikovaná studie se zabývá červem Caenorhabditis elegans, aby objasnila složité vztahy mezi strukturou mozku a neuronální aktivitou. Tato malá zvířata vzbudila zájem výzkumníků již v roce 1986, kdy byla vytvořena první mapa všech synaptických spojení. Ale jak uvádí The Transmitter, ukazuje se, že stále existuje mnoho otázek, které je třeba zodpovědět.

Výzva spojení anatomie s funkcí se ukazuje jako všechno, jen ne snadné. Modely neuronální aktivity založené na existujících spojeních ne vždy souhlasí s pozorováním mozkové aktivity u živých červů. Něco podobného bylo nalezeno také u myší a ovocných mušek, kde byly pozorovány „tiché“ synapse a neočekávané buněčné reakce. Nové předtisky zkoumající mechanismy za těmito jevy ukazují, že většina síťových prvků u C. elegans není zachována mezi anatomickými a funkčními mapami.

Nové chápání C. elegans

Nedávná vydání skutečně otevírají oči. Byl vyvinut dynamický systémový model, který simuluje neuronální aktivitu v konektomu C. elegans. Tento model zohledňuje nejen spojení mezi neurony, ale také jejich vlastní předchozí aktivitu. Tato zjištění ukázala, že mnohé z pozorovaných reakcí mezi neurony lze vysvětlit na tomto základě. Jak je uvedeno v publikaci Neuron, výzkum se zaměřuje na neuropeptidergní signalizaci, která má velký význam ve všech nervových systémech.

Cílem studie je navrhnout komplexní konektom integrací anatomie jednotlivých buněk, dat genové exprese a biochemických analýz interakcí receptor-ligand. Výsledky ukazují síť s vysokou hustotou spojení a rozšířenými signálními kaskádami, která by měla sloužit jako prototyp pro pochopení neuromodulačních sítí.

Role neuronových spojení

Dalším vzrušujícím aspektem je zjištění, že fyzické spojení mezi neurony nutně nezaručuje silnou elektrickou aktivitu. Optogenetické stimulační experimenty ne vždy přinášejí předvídatelné výsledky. Výzkumníci zjistili, že ačkoli neurony s přímými synaptickými spojeními na sebe často reagují, mnoho interakcí se vyskytuje i bez takových anatomických spojení.

Komplexní nálezy naznačují kauzální vztah mezi anatomickým a funkčním konektomem a vyvolávají otázky o úloze extrasynaptické signalizace. Tato zjištění by mohla tvořit základ pro budoucí práci zahrnující další organismy, abychom lépe porozuměli tomu, jak fungují neuronové sítě.

Souhrnně lze říci, že výsledky současného výzkumu představují krok správným směrem a pomáhají řešit rozpor mezi strukturou a funkcí v mozku. Andrew Leifer z Princetonské univerzity, hlavní autor dvou preprintů, zdůrazňuje důležitost těchto zjištění a slibné možnosti, které je třeba v budoucnu prozkoumat.