Felfedezték a hímek misztikus agysejtjeit

Angol és amerikai fejlődésbiológusok és neurológusok olyan hímspecifikus idegsejteket találtak a férgek agyában, amelyek a kutatók szerint a tanulás nemek közötti különbségeiért felelősek, azaz a nemek közötti kognitív különbségek hátterében genetikai különbségek állhatnak, nyilatkozta Arantza Barrios, a tanulmány - Glia-derived neurons are required for sex-specific learning in C. elegans - utolsó szerzője.

A kutatók szerint eredményeik azért fontosak, mert meglehetősen keveset tudunk arról, hogy az agy milyen különbségei okozzák a két nem között megfigyelhető preferenciabeli eltéréseket, az eltérő adottságokat és nézetkülönbségeket. A tanulmány megállapításai szerint direkt kapcsolat van a hím és nőnemű férgek ellentétes viselkedése és a magasabb rendű agyműködésben közreműködő agyterületeik eltérő fejlődése és struktúrája között.

A tanulásban közreműködő agyi területek sok állatfaj és az ember esetében is nemi eltéréseket mutatnak, de nem világos, hogy ezek az eltérések hogyan befolyásolják a viselkedést, teszi hozzá Barrios - azonban most a kutatók kimutatták, hogy a két nem tagjai közötti genetikai és fejlődésbiológiai különbségek a szexuális érés során hogyan vezetnek a hím állatok agyának strukturális eltéréseihez. A strukturális eltérések következtében a hímek agya másképpen működik: lehetővé teszi, hogy a hímek emlékezzenek a korábbi szexuális találkozásokra, és a jövőbeli helyzetekben előnyben részesítsék a szexet. A kutatók azt is kimutatták, hogy azok a neurális progenitor sejtek – érdekes módon teljesen differenciált gliasejtek - , amelyekből a hím férgek agyában ezek a speciális neuronok kifejlődnek, számos közös vonást mutatnak azokkal a sejtekkel, amelyekből humán neuronok is kialakulnak. A további munka során Michele Samut vezető szerző és munkatársai azt is ki akarják deríteni, hogy hogyan lépnek be ezek a teljesen differenciált gliasejtek újra a sejtosztódási ciklusba, és hogyan jönnek létre belőlük neuronok.

Az újonnan felfedezett idegsejteket a kutatók „a hímek misztikus agysejtjei”-nek nevezték el (mystery cells of the male, MCM). Az MCM-sejtek egy olyan agyi hálózat működését változtatják meg a hímek idegrendszerében, amely mindkét nem agyában megtalálható. Az MCM-sejtek kialakulása nem hormonfüggő, azok csak olyan gliákból jönnek létre, amelyek genetikailag hím neműek, azaz hím nemi kromoszómával rendelkeznek. Mindez arra utal, fejti ki Barrios, hogy nemcsak a nemi hormonok koordináló hatása számít, egy állat viselkedésének különböző aspektusai bizonyos körülmények között egymástól függetlenül is kialakulhatnak. Persze nem minden viselkedéses különbség hátterében van genetikai eltérés, a környezet szerepe is alapvető, folytatja a fejlődésbiológus.

A kísérletben használt féregnek, a Caenorhabditis elegans-nak két neme van: hím és hermafrodita; a hermafroditák módosult nőstények, amelyeknek saját spermiumaik termelődnek, és nincs szükségük szexre a szaporodáshoz. Az MCM-sejtek felfedezéséhez a kutatók fluoreszcens markereket használtak, a sejtek funkcióját pedig azáltal igazolták, hogy megnézték, hogyan viselkednek azok az állatok, amelyekből sebészetileg eltávolították az MCM-sejteket. A férgek viselkedését klasszikus kondicionálást alkalmazó tesztekben vizsgálták: kellemes (szexpartner) vagy kellemetlen (éhezés) ingereknek tették ki az állatokat, és ezekhez az ingerekhez egy másik ingert (nagy sókoncentráció) kötöttek. Azok a férgek, amelyeket nagy sókoncentrációjú közegbe helyezve éheztettek, megtanulták, hogy eltávolodjanak a nagy sókoncentrációjú területektől, amennyiben olyan új környezetbe helyezték őket, amelynek különböző sókoncentrációjú területei voltak, azaz megtanulták, hogy a só élelmiszerhiányt jelez. Erre a tanulásra a hímek és a hermafroditák egyaránt képesek voltak, ezzel szemben, amikor a hímeket nagy sókoncentrációjú közegben úgy éheztették, hogy szexuális partnerek is voltak körülöttük, majd olyan új környezetbe helyezték őket, amelynek különböző sókoncentrációjú területei voltak, itt a hímek a nagy sókoncentrációjú területeket keresték. Ez arra utal, hogy a só és a szex közötti összefüggés fontosabb volt számukra, mint a só és az éhezés kapcsolata, magyarázzák a kutatók. Ez a fajta tanulás csak a hímekre jellemző, a hermafroditák ilyen helyzetben is eltávolodnak a nagy sókoncentrációjú területektől, ahogy azok a hímek is, amelyek MCM-neuronjait sebészetileg eltávolították – azaz MCM-neuronokra van szükség a tanulásban jelentkező nemi különbség megjelenéséhez. A kutatók a féregagy elektonmikroszkópos szekcióinak elemzésével azt is kimutatták, hogy az MCM-neuronok olyan más agysejtekhez kapcsolódnak, amelyek mindkét nemben jelen vannak; az MCM-neuronok átalakítják ezen neuronok hálózatát. Scott Emmons, a cikk egyik szerzője a nyilatkozatban kifejti: „Jelenleg csak a C. elegans esetében vagyunk arra képesek, hogy minden egyes neurális szinapszist azonosítsunk, így e kis féreg agyának működése is segítheti, hogy megértsük az emberi szexualitás változatait.”