Červi osvětlují starověké emoční mechanismy

souhrn: Vědci zjistili, že skromná škrkavka může mít vhled do základních emočních mechanismů. Když byli vystaveni elektrickým šokům, projevovali tito červi chování v souladu s primitivní formou emocí, upřednostňující nebezpečí před jídlem.

Využitím genetické analýzy studie naznačuje, že tyto reakce mohou být řízeny aktivním genetickým mechanismem, který zdůrazňuje kořeny emocí, které existují i ​​ve složitých organismech, jako jsou lidé. Tento základní výzkum by mohl připravit cestu pro nové způsoby léčby afektivních poruch.

Klíčová fakta:

1. Škrkavky vykazovaly chování v souladu se základními „emocemi“, když byly vystaveny elektrickým šokům, včetně upřednostňování úniku před jídlem.
2. Genetická analýza odhalila, že neuropeptidy (podobné našim hormonům) hrají roli v regulaci této „emocionální“ reakce, což naznačuje možnost aktivního genetického mechanismu za emocemi.
3. Objev genů souvisejících s emocemi u červů by mohl poskytnout potenciální cíle pro léčbu lidských afektivních poruch, vzhledem k jejich genetické podobnosti.

zdroj: Univerzita města Nagoya

Výzkum mozku je jednou z nejdůležitějších oblastí moderních věd o živé přírodě a „emoce“ jsou jedním z jejích hlavních témat. Studium emocí na zvířatech bylo dlouho považováno za výzvu, s omezeným výzkumem zaměřeným převážně na „strach“ u myší a potkanů.

Od roku 2010 se ve vědeckých pracích stále častěji uvádí, že dokonce i raci a mouchy mohou mít mozkové funkce, které připomínají emoce tím, že se zaměřují na několik charakteristik jejich chování, jako je vytrvalost a valence.

Například, když zvíře čelí nebezpečné situaci, jako je napadení predátorem (negativní valence), byť jen na krátkou dobu, může se zvíře chovat tak, že zůstane na bezpečném místě a ignoruje obvykle atraktivní pachy potravy, i když má hlad po určitou dobu (vytrvalost), kterou může primitivní forma emocí regulovat. Detaily těchto základních „mechanismů emocí“ však zůstávají do značné míry nevysvětleny.

Mezinárodní výzkumný tým z Nagoya City University (Japonsko) a Mills College na Northeastern University (USA) odhalil možnost, že škrkavka Caenorhabditis elegans má základní „emoce“. Použili červy, protože červi byli používáni pro podrobnou analýzu základních funkcí, jako je vnímání, paměť a dokonce i rozhodování na buněčné a genetické úrovni.

Výzkum byl publikován v Genetika.

Tým nejprve objevil, že když byli vystaveni stimulaci střídavým proudem, červi se začali pohybovat nečekaně vysokou rychlostí. Je zajímavé, že tým také zjistil, že tato „běžící“ reakce přetrvávala minutu nebo dvě i poté, co elektrická stimulace na několik sekund skončila.

U zvířat obecně platí, že když je stimul zastaven, reakce na tento stimul se obvykle zastaví okamžitě. (V opačném případě by přetrvávalo vnímání podnětů, jako jsou zvuky nebo vizuální pohledy.) Reakce „pokračujte v běhu, i když podnět ustane“ je tedy výjimečná.

Kromě toho během a po elektrické stimulaci tým zjistil, že červi ignorovali potravinové bakterie, které poskytují důležité informace o životním prostředí. To naznačuje, že zatímco přítomnost nebo nepřítomnost potravinových bakterií je obvykle kritická, riziko, které představuje elektrický šok, stimul ohrožující přežití, je ještě důležitější.

Jinými slovy, když červi vycítí nebezpečný podnět elektrického šoku, jejich nejvyšší prioritou pro přežití je uniknout z tohoto místa. Aby toho bylo dosaženo, zdá se, že výkon mozku se neustále mění, včetně ignorování normálně důležitého „jídla“, aby se vyhnul nebezpečí. To naznačuje, že fenomén „červy pokračující v běhu kvůli krátkodobé elektrické stimulaci“ odráží základní „emoce“.

Kromě toho prostřednictvím genetické analýzy, zejména s využitím výhod červů, tým odhalil, že mutanti neschopní produkovat neuropeptidy, ekvivalent našich hormonů, vykazovali delší dobu nepřetržitého běhu v reakci na elektrickou stimulaci ve srovnání s normálními červy.

Tento výsledek naznačuje, že probíhající stav v reakci na nebezpečí je regulován tak, aby skončil ve vhodnou dobu. Ve skutečnosti, pokud zažíváme vzrušení nebo strach, který trvá příliš dlouho, narušuje to náš každodenní život.

Zjištění proto naznačují, že naše emoce, jako je „vzrušení“, „štěstí“ nebo „smutek“, vyvolané podněty, nemusí být předurčeno k tomu, aby časem přirozeně odezněly, ale jsou řízeny aktivním mechanismem zahrnujícím geny.

Tato studie ukazuje, že použití červů může poskytnout detailní pohled na genetické mechanismy, které jsou základem primitivních „emocí“. Je známo, že mnoho genů, které fungují u červů, má své protějšky v lidech a jiných organismech, takže tato studie Červi Mohlo by to poskytnout důležitá vodítka o genech zapojených do základu „emocí“.

Konkrétně stavy, jako je deprese, klasifikovaná jako poruchy nálady, lze vysvětlit jako stavy, kdy jsou negativní emoce nadměrně a trvale udržovány kvůli neschopnosti efektivně zpracovávat prožívané podněty. Pokud budou prostřednictvím výzkumu červů objeveny nové geny spojené s emocemi, tyto geny se pravděpodobně stanou cílem nových způsobů léčby emočních poruch.

O těchto emocích a novinkách z výzkumu evoluční neurovědy

autor: Ling Fei Te
zdroj: Univerzita města Nagoya
sdělení: Ling Fei Te – Nagoya městská univerzita
obrázek: Obrázek připsán Neuroscience News

Původní vyhledávání: Otevřený přístup.
„Elektrický šok způsobuje u háďátka Caenorhabditis elegans trvalou behaviorální reakci podobnou úniku„Od Ling Fei Te a kol. Genetika

shrnutí

Elektrický šok způsobuje u háďátka Caenorhabditis elegans trvalou behaviorální reakci podobnou úniku

Behaviorální stabilita odráží vnitřní mozkové stavy, které jsou základem mnoha mozkových funkcí. Experimentální modely, které umožňují genetické analýzy stability chování a souvisejících mozkových funkcí, však byly omezené. Zde uvádíme nové a přetrvávající behaviorální reakce vyvolané elektrickými stimuly u nematodů Caenorhabditis eleganta.

Když jsou zvířata požírající bakteriální potravu stimulována střídavým proudem, rychlost jejich pohybu se náhle zvýší 2 až 3krát a pokračuje déle než 1 minutu i po 5 sekundové stimulaci.

Genetické analýzy odhalují, že pro reakci jsou nutné napěťově řízené kanály v neuronech, možná jako senzory, a neuropeptidová signalizace reguluje dobu trvání trvalé reakce. Další behaviorální analýzy ukazují, že reakce zvířete na elektrický šok je škálovatelná a má negativní valenci.

Tyto vlastnosti, spolu s vytrvalostí, byly nedávno považovány za základní rysy emocí, což naznačuje C. elegans Reakce na elektrický šok může odrážet formu emocí, podobnou strachu.