«На протяжении десятилетий мало внимания уделялось влиянию секса на многие области биомедицинских исследований», — сказала Корис Сент-Хиллер-Кларк, доктор философии, программный руководитель проекта NINDS. «Это исследование помогает нам понять, как секс может влиять на связь мозга».У нематодных червей (известных как Caenorhabditis elegans или C. elegans) небольшое количество нейронов обнаруживается исключительно в мужском или женском мозге. Остальные нейроны встречаются у представителей обоих полов, хотя паттерны их связей в мужском и женском мозге различаются. Оливер Хоберт, доктор философии, профессор биологических наук Колумбийского университета в Нью-Йорке, и его коллеги изучили, как формируются эти схемы разводки.
Команда доктора Хоберта заметила, что в ювенильном состоянии червей, до того, как они достигнут половой зрелости, их мозговые связи были в гибридном или смешанном состоянии, состоящем как из мужских, так и из женских образований. Однако по мере того, как они достигли половой зрелости, их мозг подвергся процессу обрезки, который избавился от определенных связей и привел к мужским или женским образцам.«Мы обнаружили, что различия в мужском и женском мозге развиваются из основного состояния, которое содержит черты обоих полов.
Из этого состояния развития в конечном итоге возникают отчетливо мужские или женские черты», — сказал доктор Хоберт.Затем команда доктора Хоберта показала, что проводка в мозге, зависящая от пола, приводит к диморфному поведению. Они обнаружили, что нейроны PHB, хемосенсорные клетки мозга, которые обнаруживают химические сигналы в окружающей среде, такие как еда, хищники или потенциальные партнеры, работают по-разному у мужчин и женщин.
У мужчин эти нейроны оказались важными для распознавания сигналов спаривания, в то время как у женщин нейроны помогали им избегать определенных вкусовых сигналов. Однако на ранней стадии развития нейроны PHB у мужчин также реагировали на сигналы, регулирующие вкус, что свидетельствует о том, что, хотя эти нейроны обнаружены у всех нематод, у взрослых их функции различаются в результате полоспецифической проводки в головном мозге.
Команда доктора Хоберта использовала генетически модифицированных нематод, чтобы более тщательно изучить индивидуальные связи между клетками мозга. Исследователи обнаружили, что смена пола отдельных нейронов изменяет схемы разводки и влияет на поведенческие различия у мужчин и женщин.Дополнительные эксперименты помогли идентифицировать гены, участвующие в регулировании процесса обрезки во время развития. Группа доктора Хоберта обнаружила, что определенные факторы транскрипции, которые представляют собой молекулы, которые помогают контролировать активность генов, присутствуют в диморфном состоянии и могут помочь установить мужские или женские связи в мозгу.
В будущих экспериментах доктор Хоберт и его коллеги планируют изучить, как эти молекулы нацелены на определенные соединения для обрезки.