最も単純な生物でさえ空腹を知っています。食べ物への渇望は、すべての生物の決断と行動の原動力となります。
我々のほとんどにとって、空腹に伴う行動は脳から生じます。そして、十分に食べたかどうかを脳に知らせるのは、外部神経系の役割です。しかし、すべての動物が脳を持っているわけではないので、キール大学の動物学者クリストフ・ギエズと同僚は、淡水に生息するクラゲの仲間である ヒドラ脳のない生き物がどうやって空腹感と満腹感のバランスをとっているかを見るためです。
驚いたことに、ヒドラは予想以上に洗練されたニューロンネットワークを持っていることが分かりました。脳がないにもかかわらず、ヒドラにも神経系があり、1つのネットワークは人間の脳を含む中枢神経系のように機能し、もう1つのネットワークは人間の腸内の神経を含む脳と脊髄以外のすべての神経を含む末梢神経系のように機能します。
ヒドラでは、消化を司るネットワーク (N4) はより内側に位置し、満腹感を司るネットワーク (N3) はより外側に位置していますが、この 2 つのシステムは、人間の神経系のように完全に異なる体の部分に分かれているわけではありません。
ヒドラの 2 つの異なる神経集団。1 つは青、もう 1 つは黄色です。クリストフ・ギーツ)
「これは、淡水ポリプの拡散神経ネットワークのような非常に単純なシステムが、すでに内部の代謝状態のような複雑なものを感知し、それに応じて関連する行動を制御できることを証明しています。」 説明する キール大学の発生生物学者トーマス・ボッシュ。
一連の実験で、ギーズ氏と研究チームは、ヒドラが満腹感を感知し、それに応じて行動を変えることができることを実証した。
「例えば、動物に餌を与えた後、動物は光刺激に対する興味が著しく低下し、自然な運動パターンが同様に強く抑制された。」 言う やあ。
「一つの可能性としては、ヒドラが餌を求めて光に向かって宙返りのような動きをしているということだ。そのため、満腹感によってこうした行動パターンが抑制され、餌を与えられた動物は一時的に餌を探す必要がなくなる。」
研究者らがヒドラの外側のニューロンネットワーク(N3)を除去すると、動物は光方向を判別する能力を失い、餌を求めて口を開ける傾向が強まった。これは、N3ニューロンが口の開きを抑制する役割を果たしていることを示唆している。
「こうして、 [outer] 集団は主に運動と刺激の統合を担っている」 説明する ギーズ氏は、「単純なシステムでニューロンのサブ機能化を実証することで、ヒドラの特定の神経集団が、より複雑な神経システムと同様の中枢機能をすでに担っていることを示すことができました。」と語った。
ヒドラの神経系は一緒になって半透明の動物の食欲を制御しており、これらの別々だが相互に作用するシステムが動物の進化の初期に出現したことを示唆している。研究者たちは 2 つのシステムの間に直接的な物理的つながりを見つけることはできなかったが、その相互の作用は化学的に行われていると推測している。
と 驚異的な再生力 ヒドラは老化に対する抵抗力を持つ動物として、長い間研究者を魅了してきました。現在、ヒドラの神経系は、人間の飢餓の進化的起源についてもさらに詳しく教えてくれるかもしれません。
この研究は、 セルレポート。
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#脳のない水生生物に食欲の古代の起源が発見される #ScienceAlert
2024-05-29 00:22:41