Команда исследователей из Института Солка в Калифорнии получила новые данные о механизме возникновения страха и тревоги, и помог им в этом крошечный червь C. elegans.
«На протяжении последних 30–40 лет мы изучаем простых животных, чтобы больше узнать о человеческом страхе, – говорит один из авторов нового исследования, доцент кафедры молекулярной нейробиологии Шрикан Чаласани (Sreekanth Chalasani). – Мы хотели выяснить, какие основные сигналы в мозге связаны со страхом и тревогой, чтобы разработать более эффективные лекарства для их блокировки».
В качестве образца для изучения Чаласани и его коллеги взяли червя-нематоду Caenorhabditis elegans, нервная система которого состоит из 302 нейронов. Его естественным хищником является червь Pristionchus pacificus, и когда они сталкиваются, хищник выделяет особые вещества, на которые тут же реагирует C. elegans, меняя направление движения и уползая прочь. Биологи обнаружили, что эти вещества состоят из нового класса молекул, называемых «сульфолипидами», и именно они активируют резервные участки мозга нематода, которые заставляют его защищаться. Кстати, C. elegans продолжает двигаться в противоположную сторону даже после того, как химикаты испаряются, и это аналогично поведению мышей, которые начинают «беспокоиться», когда ощущают запах кошачьей мочи, даже если кошки нет поблизости.
Во время эксперимента соавтор работы, аспирант Калифорнийского университета в Сан-Диего Эми Прибади (Amy Pribadi), поместила C. elegans в раствор, содержащий сульфолипиды, на 30 минут. В результате червь не откладывал яйца во время опыта и еще в течение часа после того, как его извлекли из жидкости, – это и стало признаком стресса. Дальнейшие исследования показали, что сигналы, возникавшие во время стрессовых реакций, аналогичны сигналам, которые характерны для более сложных организмов.
Далее нематоду окунули в раствор с психоактивным препаратом Zoloft, который используется для лечения людей, и в этом случае червь «сохранял спокойствие» и не реагировал на потенциальную опасность. Интересно, что препарат действовал на нейрон, отвечающий за сон животного. «В течение многих лет мы были уверены, что испытывать это сложное чувство способны только млекопитающие, – говорит Чаласани. – Но мы доказали, что страх и тревога начали развиваться гораздо раньше, чем принято считать, и за время эволюции они не исчезли у простейших», – говорит Чаласани.
По его мнению, понимание того, на какие химикаты реагируют нематоды, может позитивно сказаться на разработке новых видов нетоксичных пестицидов. Хотя
C. elegans не считается паразитом, другие виды нематод могут нанести серьезный ущерб урожаю, поэтому важно знать, как с ними бороться.