มดทำให้สมองไม่แก่ก่อนวัยหรือไม่?

มดทำให้สมองไม่แก่ก่อนวัยหรือไม่?

ไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ เพราะรู้ว่าผลการศึกษาใหม่เปิดเผยว่ามดสามารถเปลี่ยนจากคนงานให้กลายเป็นเหมือนราชินีได้ด้วยการดัดแปลงเล็กน้อยในโปรตีนเพียงตัวเดียวในสมองของพวกมัน

รายละเอียด การวิจัยพบว่านักชีววิทยาที่โรงเรียนแพทย์ Perelman แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ประสบความสำเร็จในการแยกเซลล์ประสาทออกจากสมองของมดกระโดด Harpegnathos Saltator ของอินเดีย ซึ่งมีชื่อมาจากความสามารถในการกระโดดได้ไม่กี่นิ้ว ตามรายงานของหนังสือพิมพ์อังกฤษ , “เดลี่เมล์”.

ในการศึกษา ซึ่งผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Cell นักวิจัยพบว่าโปรตีนที่เรียกว่า Kr-h1 ควบคุมการเปลี่ยนแปลงของมดจากคนงานแบบเดิมๆ ที่มีหน้าที่ในการหาอาหาร ไปสู่สถานะของมด "ราชินี" เพิ่มเติม ซึ่ง มีหน้าที่ในการสืบพันธุ์ในอาณานิคมโดยไม่มีราชินีที่สำคัญ

ศาสตราจารย์โรแบร์โต โบนาซิโอ หัวหน้านักวิจัยในการศึกษา อธิบายว่า สมองของสัตว์มีลักษณะเฉพาะด้วยความสามารถในการสร้าง โดยสังเกตว่ากระบวนการคล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในสมองของมนุษย์ เช่น การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมในช่วงวัยรุ่น ซึ่งเป็นกระบวนการที่จำเป็นต่อการอยู่รอด แต่ กลไกระดับโมเลกุลที่ควบคุมมันยังไม่เป็นที่เข้าใจ

ในอาณานิคมมด คนงานดูแลอาณานิคมด้วยการหาอาหารและต่อสู้กับผู้บุกรุก ในขณะที่งานหลักของราชินีคือการวางไข่ที่ผสมพันธุ์และไม่ได้ผสมพันธุ์

พฤติกรรมทางสังคม

ในครอบครัว H. Saltator คนงานมีความสามารถในการขยายพันธุ์และวางไข่ แต่การเปลี่ยนแปลงนี้ขัดขวางการปรากฏตัวของราชินี และเมื่อราชินีสิ้นพระชนม์ ช่วงเวลาแห่งการต่อสู้อันดุเดือดก็เริ่มต้นขึ้น หลังจากนั้นคนงานสองสามคนก็ได้รับสิทธิในการสืบพันธุ์และออกไข่ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมทางสังคมภายในอาณานิคมอย่างรุนแรง โดยสังเกตว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้และเพิ่มเติม ควีนกลับกลายเป็นคนงานอีกครั้ง .

โบนาซิโอยังชี้อีกว่า “ราชินีเกิดมาเป็นราชินี” และเมื่อพวกมันเป็นราชินีที่โตเต็มวัยจากดักแด้หรือตัวอ่อนจากไข่ พวกมันมีปีก ในขณะที่ผึ้งงานนั้นเกิดมาไม่มีปีกและจะไม่กลายเป็นราชินี เว้นแต่จะมี การเปลี่ยนแปลงสถานการณ์ภายในอาณานิคม

حلاللغز

นอกจากนี้ เขายังระบุด้วยว่าข้อมูลดังกล่าวไม่เคยเป็นที่รู้จักมาก่อน แต่ความลึกลับอยู่ที่ความสามารถในการเปลี่ยนจากคนงานเป็นราชินีเพิ่มเติมที่สามารถสืบพันธุ์ได้ ดังนั้นนักวิจัยจึงพัฒนาวิธีการแยกเซลล์ประสาทออกจากมดและเก็บไว้ในห้องปฏิบัติการ ซึ่งทำให้ได้สำรวจว่าการตอบสนองของเซลล์สร้างฮอร์โมนสองชนิดอย่างไร คือ JH3 ของเยาวชน และ ecdysone 20E ซึ่งมีจำหน่ายในระดับต่างๆ ในร่างกายของราชินีและคนงาน

นักวิจัยค้นพบว่า JH3 และ 20E สร้างรูปแบบที่แตกต่างกันของการกระตุ้นยีนในสมองของคนงานและราชินี และ JH3 และ 20E ที่น้อยกว่าทำให้มดทำตัวเหมือนคนงาน ในขณะที่ปริมาณ JH3 ที่ต่ำกว่าและปริมาณ 20E ที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่สิ่งที่ตรงกันข้าม

ผลต่อเซลล์ประสาท

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าประหลาดใจที่สุดก็คือฮอร์โมนทั้งสองส่งผลต่อเซลล์ประสาทโดยการกระตุ้น Kr-h1 ซึ่งเป็นโปรตีนที่ยับยั้งพฤติกรรมของผู้ปฏิบัติงานและส่งเสริมพฤติกรรมของราชินี

ด้วยวิธีนี้ Kr-h1 เป็นเหมือนสวิตช์ไฟเล็กน้อย และฮอร์โมนทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานที่เปิดหรือปิด

นักวิจัย Shelley Berger จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียกล่าวว่าโปรตีนนี้ควบคุมยีนที่แตกต่างกันในตัวงานและราชินี และป้องกันไม่ให้มดแสดงพฤติกรรมที่ไม่เหมาะสมทางสังคม ซึ่งหมายความว่าโปรตีน Kr-h1 จำเป็นต่อการรักษาขอบเขตระหว่างชนชั้นทางสังคมและเพื่อให้แน่ใจว่าคนงานดำเนินต่อไป ให้ทำงานในขณะที่ราชินียังดำเนินต่อไป หรือ ราชินีเพิ่มเติมในการแสดงบทบาทของตนในการสืบพันธุ์ภายในอาณานิคม

บางทีข้อความหลักของการศึกษานี้คือในอาณานิคมมด รูปแบบพฤติกรรมหลายแบบจะถูกระบุพร้อมกันในจีโนม และการควบคุมยีนนั้นอาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพฤติกรรมที่กระทำโดยสิ่งมีชีวิต

กล่าวอีกนัยหนึ่งบุคคลหรือสิ่งมีชีวิตสามารถมีบทบาทใด ๆ ขึ้นอยู่กับการเปิดหรือปิดสวิตช์ทางพันธุกรรม

ดังนั้น ศาสตราจารย์โบนาซิโอจึงเชื่อว่าโปรตีนชนิดอื่นที่คล้ายคลึงกันอาจมีหน้าที่คล้ายคลึงกันในสมองที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น สมองของมนุษย์ โดยสังเกตว่าการค้นพบโปรตีนเหล่านี้ในวันหนึ่งอาจช่วยให้เราสามารถฟื้นฟูความยืดหยุ่นให้กับสมองที่สูญเสียไป เช่น สมอง ของคนในวัยชรา

ในการศึกษาในอนาคต นักวิจัยวางแผนที่จะสำรวจบทบาทของ Kr-h1 ในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ตลอดจนผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อการควบคุมยีน และทำให้สมองมีความเป็นปึกแผ่นและการเปลี่ยนแปลงรูปแบบใหม่

นมเมล็ดแฟลกซ์มีประโยชน์อย่างไร?