Изучение червей показало наличие «индивидуальности» в самом простом мозге

Команда ученых Токийского университета выявила общие черты и индивидуальные различия в деятельности мозга круглых червей. Японцы обнаружили это в ходе компьютерного моделирования, основанного на мозговой активности аскарид. Результатами исследователи поделились в журнале PLOS Computational Biology.

Круглый червь Caenorhabditis elegans примечателен для нейробиологов, поскольку его 302 нейрона полностью картированы, говорится в релизе, опубликованном на EurekAlert. Это дает возможность раскрыть их нейронный механизм на системном уровне. На данный момент ученые добились прогресса в раскрытии различных состояний и закономерностей каждого нейрона и образованных ими ансамблей. Однако то, как генерируются эти состояния и закономерности, остается менее изученной областью.

Картирование — это метод визуализации данных, возникший на стыке медицины и нейронауки.

«В этом исследовании мы применили ранее неизученные методологии для анализа данных покадровой 3D- и 4D-визуализации нейронов головы нематоды Caenorhabditis elegans. Мы извлекли общую динамику активности нейронов, которая демонстрирует очевидные расхождения у разных животных», — поясняется в предисловии к научной работе.

Сначала группа ученых измерила нейронную активность каждой клетки, составляющей примитивный мозг, в области головы круглых червей. Для этого червей поместили в микрожидкостный чип — крошечное устройство, предназначенное для того, чтобы черви могли «покачиваться» вперед и назад, находясь при этом в поле зрения объектива. Затем с помощью конфокального микроскопа ученые засняли, как нейроны реагировали на изменения среды.

«Мы были удивлены, обнаружив большие индивидуальные различия в нейронной активности, поскольку ожидали обратного, более похожего друг на друга результата», — признались ученые.

Данные, полученные из этих «фильмов» мозга круглых червей, затем использовались для создания компьютерного моделирования. Заодно выяснилось, что активность мозга червей проявляет в качестве реакции на внешнее раздражение в среде так называемый шум. В данном опыте этим «шумом» стало изменение концентрации соли в среде, которая привлекает аскарид.

По мнению ученых, им удалось создать методологию, которая поможет понимать активность мозга и у других примитивных паразитов.

Ранее австралийские нейрохирурги удалили червя длиной 8 см из мозга своей пациентки. Оказалось, что в голове у нее поселился Ophidascaris robertsi — круглый червь, обычно встречающийся у питонов. Случай с пациенткой больницы Канберры в Австралии стал первым в мире примером обнаружения паразита у человека. Длина аскариды составила 8 см.

Женщина проживает вблизи озера, где обитают ковровые питоны. По словам Сенанаяке, несмотря на отсутствие прямого контакта со змеями, она часто собирала местные травы, чтобы использовать их в кулинарии. Врачи предполагают, что женщина случайно проглотила яйца червя, съев съедобную траву, испорченную змеиными фекалиями.