首份蠕蟲神經系統無線通信圖揭曉

科技日報北京11月7日電 (記者張佳欣)據6日發表在《神經元》雜誌上的論文,英國研究與創新署領導的團隊繪製了第一份圖譜,顯示了微小蠕蟲神經系統中的每個神經元是如何進行無線通信的。在研究神經元通過神經肽(一種極短的蛋白質)進行交流方面,這一巨大進步有助於科學家瞭解人們的情緒和精神狀態是如何受到控制的,以及普遍存在的神經和精神疾病,如進食障礙、強迫症、創傷後應激障礙等。

這份圖譜詳細描述了蠕蟲302個神經元之間31479個神經肽的相互作用,顯示了每個神經肽以及這些神經肽的每個受體在動物神經系統中的作用。神經肽可使非緊鄰的神經元進行通信,因此它們的網絡被認爲是一個無線連接體。

此前,還沒有人成功地在動物中建立起神經肽的網絡通信圖。此次研究的對象是秀麗隱杆線蟲。這種蠕蟲的神經系統在解剖學上很小,但在分子水平上,它的神經肽系統非常複雜,與更大的動物有顯著的相似之處,它的突觸連接體顯示出許多在更大的大腦中保守的特徵。研究人員估計,蠕蟲的神經肽連接體可作爲理解更大神經系統中的無線信號的原型。

除了在整個動物中生成第一個全面的神經肽信號圖外,研究人員還發現蠕蟲中的無線神經肽網絡具有不同於有線連接的結構。它們更密集、更分散,並且有不同的關鍵神經元或中樞。該網絡還連接與有線突觸連接體隔離的神經系統部分。

研究人員表示,這是在瞭解大腦和神經系統如何工作方面邁出的重要一步,可能爲針對一系列疾病的靶向治療帶來新進展。下一步,他們將觀察蠕蟲中神經肽網絡的組織原理是否也適用於更大的大腦,並將繪製魚、章魚、老鼠甚至人類的無線神經肽網絡圖。



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