Ученые пытаются разобраться в мозге человека с помощью мозга червя

Москва, 20:18, 27 Дек 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Человеческий мозг – один из самых сложных объектов во Вселенной, состоящий из 86 миллиардов нейронов и триллионов различных соединений. Понимание того, как он формирует поведение — это проблема, которая интересует человечество на протяжении тысячелетий и имеет решающее значение для разработки эффективных методов лечения психических расстройств.

Круглый червь C elegans, толщиной всего 1 миллиметр, является уникальной моделью для понимания того, как нервная система создает поведение. В отличие от человеческого мозга, мозг червя имеет только 302 нейронов, и 6000 соединений. Несмотря на свою относительную простоту, червь демонстрирует рефлексы — от простых к более сложным, таким, как поиск еды, обучение избегать плохие продукты и социальное поведение.

Понимание того, как работает простая нервная система червя, даст понимание того, как функционируют гораздо более сложный мозг человека.

Для того, чтобы понять, как нейронные цепи в мозге порождают поведение, исследователи должны управлять деятельностью отдельных нейронов, включая и выключая их по желанию. Для этого исследователи разработали надежные трансгенные инструменты, которые с помощью химических веществ или света могут активировать или заглушить нужные нейроны.

Ученые адаптировали GAL4-UAS систему для выражения трансгенов у червей C elegans. Эта система, которая использует ген регуляторного белка из дрожжей, значительно уменьшает работу, необходимую для создания специфических возмущений клеток, что значительно сокращает время и затраты.

Обретенная легкость систематического возмущения клеток в нервной системе червя, позволяет исследователям построить базу данных, связывающую нервные возмущения с поведением. В перспективе, эта база данных будет ценным ресурсом для разработки и тестирования моделей функции нервной системы.