Израильские ученые изучили различия полов на примере одного нейрона

Ученые Хайфского Техниона показали, что у нематод есть разница в структуре одного нейрона у разных полов. Это исследование может подсказать, в чем различия мозга женщин и мужчин.

Нематода Caenorhabditis elegans (C. elegans) – крошечный червь, который нейробиологи часто используют для моделирования различных процессов и состояний мозга. Как и люди, C. elegans имеют два пола. Но вместо мужского и женского, два пола этого червя – самец и гермафродит, то есть особь, способная производить и сперму, и яйцеклетки. Это позволяет гермафродиту размножаться без партнера. У нематод – всего 302 нейрона, поэтому связь между нейронной структурой мозга, и поведение организма достаточно простая.

Ученые Хайфского Техниона изучили половые различия у C. elegans и обнаружили, что только у самцов нейрон PVD имеет особую разветвленную структуру, которая определяет половое поведение организма.

Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Давно установлено, что мужчины и женщины по-разному восприимчивы к различным неврологическим расстройствам. Например, женщины более склонны к депрессии, а мужчины имеют более высокий риск болезни Паркинсона. Но у человека 100 миллиардов нейронов, и выяснить вклад каждого в развитие болезни – на сегодня задача нерешаемая. Поэтому ученые и обращают к нематодам, как к модельным организмам.

Сенсорный нейрон PVD отвечает у нематод сразу за несколько функций. Это, в том числе, реакция на звуковые колебания и восприятие положения тела. Этот нейрон имеет сильно разветвленную структуру с повторяющимися субъединицами, так называемую "менору". Такая менора есть и у самцов, и у гермафродитов.

Но оказалось, что у взрослых самцов нейрон PVD формирует еще и дополнительные отростки, которые проникают в хвостовой веер. Хвостовой веер – это специализированный мужской орган, который помогает самцу удерживать гермафродита во время спаривания. Если PVD не развивается должным образом, хвостовой веер перестает нормально работать, и брачное поведение нарушается.

Исследование показало уникальный пример того, как структура одного нейрона может отличаться у разных полов и напрямую влиять на половое поведение. РVD не имеет прямого аналога у человека, но модель убедительно показывает глубокие различия полов на уровне нервной системы, что для человека тоже, скорее всего, характерно.