壓力或會影響機體的神經回路并留下永久的痕跡

在雄性線蟲性成熟之前，科學家們能通過“饑餓”來阻礙其進入青春期，近日，一項刊登在國際雜志Nature上研究報告中，來自哥倫比亞大學的科學家們通過研究表示，性成熟之前幾天的饑餓壓力會抑制大腦關鍵神經回路連線模式的正常改變，從而誘發成年雄性線蟲表現不成熟。

圖片來源：Hobert lab, Columbia University, N.Y.

研究者Oliver Hobert博士表示，我們發現，環境壓力會永久且深遠地影響發育中神經系統的連接性。這項研究中，研究人員對秀麗隱桿線蟲的神經系統進行了研究，此前研究人員闡明了性成熟能夠遺傳性地重編程并且重塑雄性線蟲某些神經回路的連線模式，從而使其與雌雄同體的交配模式不同。

研究者表示，在性成熟之前暴露于壓力環境中（比如饑餓）會干擾雄性線蟲機體神經回路的連線模式，并且讓雄性線蟲處于一種不成熟的神經回路中，這些對壓力所產生的反應部分受到了血清素的控制，血清素是人類機體中與抑郁癥相關的一種神經遞質。研究者Jill Morris博士指出，深入闡明基因和環境如何塑造機體的神經系統，對于理解神經回路破壞誘發多種神經性疾病發生的分子機制至關重要。

起初當研究者Bayer將一些線蟲放在無人看管的環境中后，她發現這些線蟲全部發育成了未成熟的線蟲，其會停止正常的生長，并且會進入多爾階段，如果未成熟的線蟲能夠感知任何壓力的話，其就會暫時減緩機體的生長，隨后當度過壓力過程時其就會重新開啟生長過程，該過程就稱之為多爾階段。隨后當研究者將這些未成熟的線蟲放回到正常環境中讓其生長成成蟲，當對遭受壓力的線蟲的神經系統進行檢測后，研究者發現了一些不尋常的事情，正常狀態下，在性成熟過程中雄性線蟲尾部的神經連接會被剔除，而研究者卻發現，經受壓力的線蟲機體中的未成熟的連接會一直保持，隨后的實驗結果表明，這種現象或許是由饑餓所引起的，而諸如熱等其它形式的壓力或許不會誘導線蟲出現多爾階段。

研究者Bayer表示，性成熟前的饑餓壓力或許會導致雄性成蟲在神經回路控制的行為上表現出不成熟，并不像正常的成年線蟲，這些受壓力的線蟲會對有毒物質SDS變得很敏感，通常會遠離SDS，而正常的雄蟲卻并不會出現這種行為，此外受壓力的線蟲還會表現出交配問題，相比正常雄蟲而言，其會花費較少的時間去接觸雌雄同體的線蟲。

隨后的研究結果表明，線蟲神經回路的修飾或許受到了血清素和奧克巴胺相反作用的控制，奧克巴胺是人類機體中的一種“戰或逃”神經遞質—去甲腎上腺素的化學“表親”，饑餓的線蟲會制造出異常高水平的奧克巴胺，其會阻斷血清素的產生，而在饑餓期間將未成熟的雄性線蟲暴露于血清素中就會促進其神經回路的正常修飾，同時還會讓線蟲對SDS產生成熟反應，相比較而言，暴露于奧克巴胺就會抑制線蟲神經回路的修飾。

那么這些研究是否能夠表明，在機體早期發育過程中壓力會干擾人類機體神經系統的改變呢？研究者Hobert說道，這或許是一個棘手的問題，目前我們很難確定人類和其它擁有復雜神經系統的動物之間的這些差異，盡管如此，線蟲非常簡單且易于研究，而且我們可以提供更詳細的證據來闡明指導神經系統發育的機制。

下一步研究人員計劃繪制出秀麗隱桿線蟲神經系統每一個神經元的基因活性，而相關研究結果或許也能夠幫助研究人員深入闡明機體基因與經歷之間的“碰撞”（或先天與后天）如何塑造出人類機體的免疫系統。