کشف تاثیر محیط گرم بر مغز موجودات زنده
به گزارش سیناپرس اردبیل، موجودات زنده، چه ماهی و چه انسان، با افزایش دما کلافه می‌شوند.اما دقیقاً چه اتفاقی در داخل بدن رخ می دهد که بدن به طور ناخوشایندی گرم می شود؟ برای یافتن پاسخ، زیست شناسان دپارتمان زیست شناسی NTNU فناوری ژنتیک را با تکنیک های فیزیولوژی عصبی ترکیب کرده اند.
آن ها مکانیسم‌هایی را بررسی کردند که تحمل حرارتی موجودات را محدود می‌کند. هنگامی که دمای زمین به دلیل تغییرات آب و هوایی افزایش می یابد، کدام حیوانات زنده می مانند و چرا؟ دانشمندان تصمیم گرفتند مغز موجودات زنده را بررسی کنند. حیواناتی که در آب زندگی می‌کنند دمایی را تجربه می‌کنند که تا سطوح کشنده افزایش می‌یابد، و امواج گرمایی که از قاره‌ها عبور می‌کنند بیشتر می‌شوند. برای پیش‌بینی چگونگی سازگاری گونه‌ها با تغییرات آب و هوایی، لازم است بدانیم چه چیزی بقا در دماهای بسیار بالا را محدود می‌کند.
تحمل حرارتی موضوعی است که برای دهه‌ها مورد تحقیق قرار گرفته است و این ایده که دما بر فعالیت مغز تأثیر می‌گذارد یک ایده قدیمی است. آنچه جدید است این است که ما اکنون می‌توانیم از فناوری ژنتیک و فیزیولوژی عصبی برای مطالعه این پدیده استفاده کنیم. محققان در NTNU طبق تروندهایی فعالیت مغزی لاروهای گورخرماهی تازه بیرون آمده را در حالی که به تدریج دمای اطراف لارو ماهی را بالا می بردند، مورد مطالعه قرار دادند. این ماهی ها از نظر ژنتیکی اصلاح شده اند تا نورون های مغز هنگام فعال بودن نور فلورسنت ساطع کنند. ما می توانیم این نور را زیر میکروسکوپ ببینیم. به این ترتیب، محققان می توانند فعالیت مغز را دنبال کنند و به تدریج دمای آبی را که ماهی ها در آن شنا می کنند افزایش دهند.
دانشمندان مشاهده کردند که لاروها با گرم‌تر شدن محیط اطراف چگونه رفتار می‌کنند. وقتی هوا به شدت گرم می‌شود، تعادل خود را از دست می‌دهند و شروع به شنای دایره‌ای، با شکم بالا می‌کنند.دانشمندان می گویند: «به محض اینکه دوباره آنها را در آب سردتر قرار دادیم، در وضعیت خوبی قرار گرفتند». تاکنون، آزمایش‌ها همان‌طور که محققان انتظار داشتند پیش رفته بود. با تابش نور در مقابل چشمان ماهی، آنها همچنین می توانند بررسی کنند که آیا مغز آثار بصری را درک می کند یا خیر. با افزایش دما، مغز به طور کامل به محرک ها پاسخ نمی دهد و کاملاً غیرفعال بود. ما می دانیم که مغز گورخرماهی شباهت های زیادی با مغز انسان دارد. 70 درصد مواد ژنتیکی یکسان است. محققان می خواهند نوع خاصی از سلول های مغزی – سلول های گلیال – را زیر میکروسکوپ قرار دهند. آنچه که ما در اینجا برای بررسی هیجان‌زده هستیم، فعالیت سلول‌های گلیال در طول گرمایش است. این سلول ها نقش اصلی را در اکسیژن رسانی به مغز ایفا می کنند. آنها هم سطح اکسیژن را بررسی می کنند و هم جریان خون و در نتیجه تامین اکسیژن را تنظیم می کنند. از آنجایی که می‌توانیم ببینیم که سطح اکسیژن بر تحمل حرارتی تأثیر می‌گذارد، یک فرضیه این است که مغز از کار می‌ایستد زیرا سلول‌های گلیال دیگر قادر به تنظیم سطح اکسیژن نیستند.
منبع:BIOLOGY NEWS
مترجم: مهناز علیرضایی
