دانشمندان آمریکایی موفق به کشف یک ارتباط میان مغز و روده گورخرماهی ها شده اند که در توسعه اجتماعی آنها نقش دارد.
به گزارش ایسنا به نقل از سایتک دیلی، پژوهش های جدید پژوهشگران دانشگاه اورگان (Oregon) روی گورخرماهی ها نشان می دهد، میکروب های روده، سلول های تخصصی را تشویق می کنند تا اتصالات اضافی در مدارهای مغزی را که رفتار اجتماعی را کنترل می کنند، هرس کنند. این هرس، برای رشد رفتار اجتماعی عادی ضروری است.
پژوهشگران همچنین دریافتند که این نورون های «اجتماعی» در گورخرماهی و موش ها مشابه هستند. این نشان می دهد که این یافته ها امکان دارد بین گونه های مختلف موجودات قابل ترجمه باشد و احتمالاً می تواند راه درمان طیف وسیعی از شرایط رشد عصبی را نشان دهد.
گورخرماهی نام یک گونه از تیره کپورماهیان است که به طور بومی در آب های آزاد جنوب آسیا یافت می شود و از جمله ماهیان زینتی است.
این ماهی یک ارگانیسم مدل سرآمد است که با خصوصیات متنوعی که دارد، گسترش مرزهای علم را در رشته های متعدد سبب شده است. ویژگی های این ماهی کوچک آب شیرین به کمک زیست شناسان به نحوی نمود یافته که مقایسه ژنتیکی آن با پستاندارانی همچون موش حتی برای بسیاری از پژوهشگران باورنکردنی بوده است.
برای نمونه، ظهور روش های جدید و کارآمد برای نسخه برداری و ویرایش ژنوم کمک کرد تا در زمینه استفاده از آن در زمینه های مختلف علمی ازجمله سم شناسی، کشف مواد دارویی، زیست شناسی پیوند، مدل سازی بیماری و حتی آبزی پروری رشدی فزاینده روی دهد.
در پژوهش های علمی خصوصاً زیست شناسی درباره مهره داران، از این ماهی به عنوان یک مدل نسبتاً ایده آل استفاده می شود. از جمله دلایل محبوبیت بالای این ماهی در مطالعات زیست شناسی می توان به مدت زمان کوتاه رشد جنینی (۷۲ ساعت از زمان لقاح تا تولد) و شفاف بودن پیکره ماهی در این دوران اشاره کرد.
جودیت آیزن، عصب شناس دانشگاه اورگان که با همکاری فیلیپ واشبورن، عصب شناس دیگر این دانشگاه این پژوهش را رهبری می کند، می گوید: این یک گام بزرگ رو به جلو است که همچنین چیزهایی را که در حیوانات بزرگتر اتفاق می افتد، روشن می کند.
در حالی که رفتار اجتماعی یک پدیده پیچیده است که بخش های زيادي از مغز را درگیر می کند، آزمایشگاه واشبورن قبلاً مجموعه ای از نورون ها را در مغز گورخرماهی ها شناسایی کرده بود که برای نوع خاصی از تعامل اجتماعی موردنیاز هستند.
به طور معمول، اگر دو گورخرماهی از دو طرف یک جداکننده شیشه ای یکدیگر را ببینند، به یکدیگر نزدیک می شوند و در کنار یکدیگر شنا می کنند. ولی آن گورخرماهی که این نورون ها را ندارد، علاقه ای به این کار نشان نمی دهد.
در اینجا، پژوهشگران مسیری را یافتند که میکروب های روده را به این نورون ها در مغز مرتبط می کند. در ماهی های سالم، میکروب های روده سلول هایی به نام میکروگلیا را تحریک می کنند تا پیوندهای اضافی بین نورون ها را از بین ببرند.
هرس کردن، بخشی طبیعی از رشد سالم مغز است. اتصالات عصبی اضافی مانند به هم ریختگی روی یک میز کار میتوانند مانع از انجام کارهایی شوند که واقعاً مهم هستند و در نتیجه پیام های درهم ریخته ای ایجاد می شود.
جالب اینجاست که این هرس کردن در گورخرماهی هایی که دارای آن میکروب های مشخص روده نیستند، انجام نشد و ماهی ها اختلالات و کمبودهای اجتماعی از خود نشان دادند.
واشبورن می گوید: مدتی است که می دانیم میکروبیوم در طول توسعه خود بر چیزهای زیادی تأثیر می گذارد، ولی اطلاعات دقیق زيادي در مورد چگونگی تأثیر میکروبیوم بر مغز وجود ندارد. ما تلاش زیادی کرده ایم تا این را کشف کنیم.
این گروه پژوهشی در مقاله دوم خود، دو ویژگی تعیین کننده این مجموعه از نورون های اجتماعی را که ممکن است بین موش ها و گورخرماهی مشترک باشد، شناسایی کردند. یکی این است که این سلول ها را می توان با روشن کردن ژن های مشابه شناسایی کرد، یعنی سرنخی که نشان می دهد ممکن است نقش های مشابهی در مغز هر دو گونه داشته باشند. چنین نشانه هایی را میتوان برای شناسایی نورون هایی که این نقش را در مغزهای مختلف ایفا می کنند، استفاده کرد.
آیزن می گوید:نورون هایی با امضای ژنی مشابه در موش ها تقریبا در همان مکان های مغزی نورون های اجتماعی گورخرماهی ها قرار دارند.
این یافته ها باور پژوهشگران را تقویت می کند مبنی بر این که کار آن ها در مورد گورخرماهی ها می تواند به موش ها یا انسان ها نیز ترجمه شود. مطالعه پیچ و خم های رشد مغز در گورخرماهی ها آسان تر است، جایی که دانشمندان می توانند مدارهای عصبی را از طریق بدن شفاف این نوع ماهی مشاهده کنند. سپس میتوانند از آنها به عنوان نقطه شروعی برای درک و شناخت این ویژگی ها در سایر گونه ها استفاده کنند.
پژوهشگران می گویند هم اختلال در میکروبیوم روده و هم هرس ضعیف سیناپس عصبی با طیف وسیعی از شرایط عصبی روانپزشکی مانند اختلال طیف اوتیسم (Autism) مرتبط است.
جوزف بروکنر از پژوهشگران این مطالعه می گوید: اگر بتوانیم اینها را به هم پیوند دهیم، ممکن است ایجاد درمان های بهتری برای طیف وسیعی از اختلالات تسهیل شود. گام بعدی این است که بفهمیم چه مولکولی باکتری ها را به میکروگلیا پیوند می دهد و مسیر بین میکروب ها و این رفتار را با جزئیات بیشتری ترسیم می کند.
این گروه پژوهشی یافته های خود را در دو مقاله جدید که در مجله های PLOS Biology و BMC Genomics منتشر شده است، گزارش داده اند.
- 11
- 2
