Robaki oświetlają starożytne mechanizmy emocjonalne

streszczenie: Naukowcy odkryli, że skromna glista może posiadać wgląd w podstawowe mechanizmy emocjonalne. Pod wpływem porażenia prądem robaki te wykazywały zachowanie zgodne z prymitywną formą emocji, przedkładając niebezpieczeństwo nad jedzenie.

Wykorzystując analizę genetyczną, badanie sugeruje, że reakcjami tymi może rządzić aktywny mechanizm genetyczny, co podkreśla korzenie emocji, które istnieją nawet w złożonych organizmach, takich jak ludzie. Te fundamentalne badania mogą utorować drogę nowym metodom leczenia zaburzeń afektywnych.

Kluczowe fakty:

1. Glisty wykazywały zachowanie zgodne z podstawowymi „emocjami” poddawane wstrząsom elektrycznym, w tym traktowały priorytetowo ucieczkę przed jedzeniem.
2. Analiza genetyczna ujawniła, że ​​neuropeptydy (podobne do naszych hormonów) odgrywają rolę w regulowaniu tej „emocjonalnej” reakcji, co sugeruje możliwość istnienia aktywnego mechanizmu genetycznego stojącego za emocjami.
3. Odkrycie u robaków genów związanych z emocjami może zapewnić potencjalne cele w leczeniu zaburzeń afektywnych u ludzi, biorąc pod uwagę ich podobieństwo genetyczne.

źródło: Uniwersytet Miejski w Nagoi

Badania mózgu są jednym z najważniejszych obszarów współczesnych nauk o życiu, a „emocje” są jednym z ich głównych tematów. Badanie emocji u zwierząt od dawna uważane jest za wyzwanie, a ograniczone badania koncentrują się głównie na „strachu” u myszy i szczurów.

Od 2010 r. w publikacjach naukowych coraz częściej pojawiają się doniesienia, że ​​nawet raki i muchy mogą mieć funkcje mózgu przypominające emocje, skupiając się na kilku cechach ich zachowania, takich jak wytrwałość i wartościowość.

Na przykład, gdy zwierzę znajduje się w niebezpiecznej sytuacji, takiej jak atak drapieżnika (wartościowość ujemna), nawet przez krótki okres czasu, zwierzę może zachować się w bezpiecznym miejscu, ignorując zwykle atrakcyjne zapachy pożywienia, nawet jeśli jest głodny przez pewien okres czasu (wytrwałość), który może regulować prymitywna forma emocji. Jednakże szczegóły tych podstawowych „mechanizmów emocji” pozostają w dużej mierze niewyjaśnione.

Międzynarodowy zespół badawczy z Nagoya City University (Japonia) i Mills College na Northeastern University (USA) ujawnił możliwość, że glista Caenorhabditis elegans posiada podstawowe „emocje”. Wykorzystali robaki, ponieważ robaki były wykorzystywane do szczegółowej analizy podstawowych funkcji, takich jak percepcja, pamięć, a nawet podejmowanie decyzji na poziomie komórkowym i genetycznym.

Badanie opublikowano w Genetyka.

Zespół po raz pierwszy odkrył, że robaki wystawione na działanie stymulacji prądem przemiennym zaczęły poruszać się z nieoczekiwanie dużą prędkością. Co ciekawe, zespół odkrył również, że ta reakcja „biegania” utrzymywała się przez minutę lub dwie, nawet po zakończeniu stymulacji elektrycznej na kilka sekund.

Ogólnie rzecz biorąc, u zwierząt, gdy bodziec zostaje zatrzymany, reakcja na ten bodziec zwykle zatrzymuje się natychmiast. (W przeciwnym razie percepcja bodźców, takich jak dźwięki lub obrazy, byłaby trwała.) Zatem reakcja „biegaj nawet po ustaniu bodźca” jest wyjątkowa.

Co więcej, podczas stymulacji elektrycznej i po niej zespół odkrył, że robaki ignorowały bakterie pokarmowe, które dostarczają ważnych informacji środowiskowych. Sugeruje to, że chociaż obecność lub brak bakterii spożywczych jest zwykle krytyczna, ryzyko związane z porażeniem prądem, bodźcem zagrażającym przetrwaniu, jest jeszcze ważniejsze.

Innymi słowy, gdy robaki wyczują niebezpieczny bodziec w postaci porażenia prądem, ich najwyższym priorytetem, jeśli chodzi o przetrwanie, jest ucieczka z tego miejsca. Aby to osiągnąć, wydajność mózgu wydaje się stale zmieniać, łącznie z ignorowaniem zwykle ważnego „jedzenia” w celu uniknięcia niebezpieczeństwa. Sugeruje to, że zjawisko „działania robaków pod wpływem krótkotrwałej stymulacji elektrycznej” odzwierciedla podstawowe „emocje”.

Co więcej, dzięki analizie genetycznej, zwłaszcza wykorzystując zalety robaków, zespół odkrył, że mutanty niezdolne do wytwarzania neuropeptydów, odpowiedników naszych hormonów, wykazywały dłuższy czas ciągłego biegania w odpowiedzi na stymulację elektryczną w porównaniu ze zwykłymi robakami.

Wynik ten sugeruje, że stan trwający w reakcji na zagrożenie jest regulowany tak, aby zakończyć się w odpowiednim czasie. Tak naprawdę, jeśli doświadczamy podniecenia lub strachu, które trwają zbyt długo, zakłóca to nasze codzienne życie.

Dlatego odkrycia sugerują, że nasze emocje, takie jak „podekscytowanie”, „szczęście” czy „smutek”, wywołane bodźcami, niekoniecznie muszą z czasem zaniknąć w sposób naturalny, ale są kontrolowane przez aktywny mechanizm obejmujący geny.

To badanie pokazuje, że używanie robaków może dostarczyć szczegółowego wglądu w mechanizmy genetyczne leżące u podstaw prymitywnych „emocji”. Wiadomo, że wiele genów działających u robaków ma odpowiedniki u ludzi i innych organizmów, dlatego też niniejsze badanie Robaki Może dostarczyć ważnych wskazówek na temat genów odpowiedzialnych za „emocje”.

W szczególności stany takie jak depresja, zaliczane do zaburzeń nastroju, można wytłumaczyć stanami, w których dochodzi do nadmiernego i uporczywego utrzymywania się negatywnych emocji na skutek niemożności efektywnego przetwarzania doświadczanych bodźców. Jeśli w wyniku badań nad robakami odkryte zostaną nowe geny związane z emocjami, prawdopodobnie staną się one celem nowych metod leczenia zaburzeń emocjonalnych.

O tej emocji i wiadomościach z badań neuronauki ewolucyjnej

autor: Ling FeiTe
źródło: Uniwersytet Miejski w Nagoi
Komunikacja: Ling Fei Te – Uniwersytet Miejski w Nagoi
zdjęcie: Zdjęcie przypisane Neuroscience News

Oryginalne wyszukiwanie: Otwarty dostęp.
„Porażenie prądem powoduje trwałą reakcję behawioralną przypominającą ucieczkę u nicienia Caenorhabditis elegans„Przez Ling Fei Te i in. Genetyka

podsumowanie

Porażenie prądem powoduje trwałą reakcję behawioralną przypominającą ucieczkę u nicienia Caenorhabditis elegans

Stabilność behawioralna odzwierciedla wewnętrzne stany mózgu, które leżą u podstaw wielu funkcji mózgu. Jednak modele eksperymentalne umożliwiające analizy genetyczne stabilności zachowania i powiązanych funkcji mózgu są ograniczone. Tutaj przedstawiamy nowe i trwałe reakcje behawioralne wywołane bodźcami elektrycznymi u nicieni Caenorhabditis eleganckie.

Kiedy zwierzęta jedzące pokarm bakteryjny są stymulowane prądem przemiennym, ich prędkość ruchu nagle wzrasta 2–3 razy i utrzymuje się przez ponad 1 minutę, nawet po 5-sekundowej stymulacji.

Analizy genetyczne ujawniają, że do reagowania potrzebne są w neuronach kanały bramkowane napięciem, być może pełniące rolę czujników, a sygnalizacja neuropeptydowa reguluje czas trwania trwałej odpowiedzi. Dodatkowe analizy behawioralne wskazują, że reakcja zwierzęcia na porażenie prądem jest skalowalna i ma wartość ujemną.

Te cechy, wraz z wytrwałością, zostały ostatnio uznane za istotne cechy emocji, co sugeruje C. elegancja Reakcja na porażenie prądem może odzwierciedlać formę emocji, podobną do strachu.