ნახატზე ნაჩვენებია პროექციული ნეირონი, რომელიც ნახშირბადის დიოქსიდის საშუალებით გადასცემს ინფორმაციას ბუზის ტვინის იმ უბანს, სადაც ხდება გარე და შიდა სიგნალების ერთმანეთთან შედარება.
ავტორი:MPI of Neurobiology / Purayil & Kadow
ხშირად, მშიერ ადამიანთან რთულია საქმის დაჭერა. კარგ კვებას შეუძლია გავლენა იქონიოს არა მხოლოდ განწყობაზე, არამედ მეტიც, ჩვენს სურვილზე წამოვიწყოთ სახიფათო საქმიანობა. ამგვარი ფენომენი გამოვლინდა ცხოველთა სამყაროს მრავალ სახეობაში. ხილის ბუზთან, დროზოფილასთან (Drosophila), დაკავშრებულმა კვლევამ, რომელიც ჩაატარა მაქს პლანკის ინსტიტუტის ნეირობილოგიის ჯგუფმა (Max Planck Institute of Neurobiology in Martinsried) აჩვენა, რომ შიმშილი არა მხოლოდ ქცევას ცვლის, არამედ ცვლის ტვინში სიგნალის გადაცემის გზებსაც.
ცხოველების ქცევა რადიკალურად არის დამოკიდებული იმაზე თუ რამდენი საკვებია ხელმისაწვდომი. კვლევებმა ცხადყო, რომ ცხოველის მიერ რისკის აღების სურვილი იზრდება ან მცირდება იმის შესაბამისად მშიერია ცხოველი, თუ არა.
მაგალითისთვის: ხიფათის შემცველ ნადირზე, მხოლო შიშმილით გამოფიტვასთან ახლოს მყოფი მტაცებელი ნადირობს.
ანალოგირუი ქცევა დოკუმენტირებულია ადამიანებშიც: ერთერთი კვლევის თანახმად მშიერი ადამიანები უფრო დიდ ფინანსურ რისკზე მიდიან ვიდრე მათი დანაყრებული კოლეგები.
ხილის ბუზი, დროზოფილა, აგრეთვე ცვლის თავის ქცევას იმის და მიხედვით თუ როგორია მისი საკვებით დაკმაყოფილების მდგომარეობა. ჩვეულებრივ, ეს მწერი ნახშირ-ორჟანგის მცირე კონცენტრაციებსაც განიხილავს როგორც ხიფათის ნიშანს და გაფრენას ამჯობინებს. (ამონასუნთქი ნახშირორჟანგი მწერის მიერ აღიქმება როგორც მტაცებლის შესაძლო ახლოს ყოფნა)
მაგრამ, ხილის და მცენარეების ხწნადი ნარჩენები - ბუზის ძირითად საკვები - აგრეთვე გამოყოფს ნახშირბადის დიოქსიდს (იგივე ნახშირორჟანგი CO2). მაქს პლანკის ნეირო-ბიოლოგიის თანამშრომლებმა გამოიკვლიეს თუ, როგორ იღებს ტვინი გადაწყვეტილებას; როგორ წყვეტს ამ მუდმივ კონფლიქტის; როგორ ანსხვავებს სახიფათო ნივთიერებას და პოტენციურ კვების წყაროს - ტვინის დონეზე. მეცნიერებისთვის ნეირონული სქემების შესწავლის თვალსაზრისით ბუზის კვლევა ძლიან მოსახერხებელია, ის გენეტიკური მოდელირებისთვისაც იდეალურ ობიექტია.
სხვადასხხვა ექსპერიმენტებში შესწავლილ იქნბა ბუზები, რომლებიც იმყფებოდნენ ნახშირორჟანგის შემცველ გარემოში ან გარემოში რომელიც შეიცავდა ნახშირორჟანგის და საკვების სუნის ნარევს. აღმოჩნდა: იმ შემთხვევაში როცა ჰაერში საკვების სუნი არის გარეული, მშიერი ბუზი, ნახშირორჟანგის მიმართ შიშს უფრო სწრაფად ძლევს, ვიდრე მაძღარი მწერი. გამოკვების შესაძლებლობის წინაშე მდგარი მშიერი მწერი, მნიშვნელოვნად უფრო მეტი ხალისით მიდის სარისკო საქმეებზე, ვიდრე მაძღარი ბუზი.
მაგრამ როგორ წყვეტს ტვინი - რომელი გადაწყვეტილება უნდა მიიღოს ?
ნახშირორჟანგისგან გარიდების გადაწყვეტილება თანდაყოლილი რეფლექსია, ამიტომ უნდა მიიღებოდეს ბუზის ტვინის სოკო სხეულის (Eng. mushroom bodies; Rus:Грибовидные тела) გარეთ. ადრე, სოკო სხეულის ნერვულ უჯრედებს აკავშირდებდნენ მხოლოდ სწავლისა და სწავლიდან გამომდინარე ქცევასთან. მაგრამ როდესაც მეცნიერებმა დროებით გათიშეს ეს ნერვულ ცენტრს (სოკო სხეული), მშიერმა ბუზებმა შეწყვიტეს ყველანაერი რეაგირება ნახშირორჟანგის არსებობაზე. ამავდროულად მაძღარი ბუზების ქცევა დარჩა იგივენაერი: ისინი გაურბოდნენ ნახშირბადის დიოქსიდს.
სოკო სხეული (corpora pedunculata) - მწერის ტვინის სპეციფიური სტრუქტურული უბანი.
ნეირონული ინტეგრაციის ცენტრი, რომელშიც თავს იყრის სხვადა სენსორული არხიდან მოსული ინფორმაცია. თავდაპირველად აღმოჩინა ფრანგმა ბიოლოგმა, ფელიქს დიუჟარდენმა (Félix Dujardin), 1850 წელს. მან შენიშნა, რომ მწერები, რომლებშიც სოკო სხეული უფრო დიდია, თავის მოკვეთის შემდეგ უფრო სერიოზულ ქცევით დარღვევებს ავლენდნენ, ვიდრე მცირე სოკო სხეულის მქონე მწერები, რომლებშიც თავის მოკვეთისას ნაკლებად მკვეთრი ქცევითი ცვლილებები დაიკვირვება. ეს აიხსნება იმით, რომ ამ უკანასკნელებში, დიდი სოკო სხეულის მქონე მწერებთან შედარებით, ავტონომური ინსტინქტური ქცევებს უფრო დიდი ხვედრითი წილი უკავია.
შემდგომმა კვლევამ, მეცნიერებს აღმოაჩენინა ე.წ. პროექციული ნიერონი, რომელის ფუნქციაა სკოლოვან სხეულს მიაწოდოს ინფორმაცია, ნახშირბადის დიოქსიდის თაობაზე. ეს ნერვული უჯრედი მშიერი ბუზის ყოფაქცევის ჩასართავი ჩახმახია, და არ მაგრამ დანაყრებული ბიზის ქცევაში. "მაძრარ ბუზებში,სოკო სხეულის გარეთ მყოფი ნერვული უჯრედები საკმარისია იმისთვის რომ ბუზი გაურბოდეს ნახშირბადის დიოქსიდს. ამის მიუხედავად, მშიერი მწერის შემთხვევაში, სოკო სხეულში არსებული ნერვული უჯრედებთან ართად, ნახშირორჟანგის თაობაზე ინფორმაციის გადამტანი პროექციული ნეიროსნი აუცილებელია იმისთვის, რომ გაფრენის გადაწყვეტილება მიიღოთ. თუკი სოკოსმაგვარი სხეული ან პროექციული ნეირონის მოქმედება დაიბლოკება, მაშინ მშიერი ბუზები აღარ იზრუნებენ ნახშირორჟანგის არსებობაზე (მაძღარი ბუზებისგან განსხვავებით)." ხსნის, კვლევის ხელმძღვანელი,ილონა გრუნვალდ-კადოუ (Ilona Grunwald-Kadow).
კვლევებმა აჩვენა: ხილის ბუზებში, ნახშირბადის დიოქსიდზე საპასუხო თანდაყოლილი ფრენითი რეფლექსი, კონტროლდება ორი პარალელური ნეირონული რკალით, იმის და მიხედვით თუ როგორია ცხოველის საკვებით დაკმაყოფილება. "თუკი ბუზი მშიერია, ის აღარ არის 'ზირითად რკალზე' , ის გადასულია ტვინის იმ უბნებზე, რომლებშიც შიდა და გარე სიგნალების შეჯერება ხორციელდება, იმისთვის რომ მოხდეს შეწონილი გადაწყვეტილების მიღბა." ხნის გრუნვალდ-კადოუ.
"არაჩვეულებრივი იქნებოდა გვენახა, შიმშილით გამოწვეული კონკრეტულად რომელი მეტაბოლური პროცესი მოქმედებს ტვინის ინფორმაციის დამუშავების სისტემაზე." დაამარა გრუნვალდ-კადოუმ.
პუბლიკაციის ორიგინალი იხილეთ:
მეტი ინფორმაცია იხილეთ ორიგინალურ სამეცნიერო პუბლიკაციაში:
Lasse B. Bräcker, K.P. Siju, Nelia Varela, Yoshinori Aso, Mo Zhang, Irina Hein, Maria Luisa Vasconcelos, Ilona C. Grunwald Kadow, Essential role of the mushroom body in context dependent CO2 avoidance in Drosophila, Current Biology, 13 June 2013.
No comments:
Post a Comment