Американскими нейробиологами из Морской биологической лаборатории в Массачусетсе проведен необычный эксперимент с нематодой Caenorhabditis elegans, в результате которого был введен фрагмент нервной системы от гидры путем генетического редактирования. Это было сделано для того, чтобы изучить, как будет функционировать “мозг” в будущем.
“В мозге любого животного существует множество различных синаптических связей. Возможность выбирать, что “поместить” в другой организм, и изучать последствия поможет нам понять, как и почему мозг делает то, что он делает”. – рассказывает Джош Хоук.
В процессе проведения эксперимента ученые пытались “починить” сломанную схему в мозге нематоды, используя детали, заимствованные у другого организма с совершенно другим биохимическим программным обеспечением.
Гидры не являются червями. Они более близки к морским анемонам с крошечными телами и щупальцами, управляемыми слабо связанными нейронами, которые образуют простую сетчатую структуру. Специалисты смогли перепрограммировать мозг червя-мутанта с помощью нейронных схем гидры.
Из этой группы червей исследователи создали две новые линии: одну с геном нейропептида гидры и другую с соответствующим геном рецептора. Потомство в обеих “семьях” объединило две половинки в единую нервную систему. Без нормальной работы мозговой схемы “я сыт” им пришлось полагаться на нейропептиды гидры, чтобы сигнализировать об окончании приема пищи.
Успешная замена является только первым шагом. Поняв, как работают нейропептиды гидры, можно разделить нейроны, использующиеся для передачи сигналов, и заставить их “общаться” на большом расстоянии.
Синапсы – это “логические ворота” компьютерной схемы мозга, блокирующие одни сигналы, усиливающие другие и преобразующие химические колебания в нечто глубокое. Неврологи могут многое понять о работе нервной системы, экспериментируя с этой “светофорной” системой с помощью различных лекарств, генетических корректировок.
Исследование ученых опубликовано в журнале Nature Communications.
