\u010cak i najjednostavnija stvorenja izgledaju izuzetno slo\u017eena kad pogledate ispod povr\u0161ine. Sre\u0107om, hidra olak\u0161ava taj dio.<\/p>\n\n\n\n
Elektri\u010dni i ra\u010dunalni in\u017eenjer Jacob Robinson i vode\u0107a autorica i biv\u0161a studentica Krishna Badhiwala sa Sveu\u010dili\u0161ne Brown School of Engineering iskori\u0161tavaju transparentnost \u017eivotinje kako bi obavili te\u017ei dio posla, manipuliraju\u0107i malim, izuzetno otpornim stvorenjima na gotovo sve na\u010dine kako bi nau\u010dili kako osje\u0107aju dodir.<\/p>\n\n\n\n
Njihova opse\u017ena analiza hidre u \u010dasopisu otvorenog pristupa eLife, u suradnji s biologinjom Celinom Juliano i apsolventicom Abby Primack s Kalifornijskog sveu\u010dili\u0161ta u Davisu, mali je korak prema razumijevanju neuronskih mre\u017ea u svim \u017eivim bi\u0107ima.<\/p>\n\n\n\n
Hydra vulgaris, slatkovodni \u017earnjaci koji izgledaju kao minijaturni polipi meduza, \u0161ire se i skupljaju dok se kre\u0107u svojim okru\u017eenjem, ali ih se na to mo\u017ee i potaknuti bockanjem. Njihov laboratorij razvio je u posljednje desetlje\u0107e visoko specijaliziranu opremu za to, privremeno ograni\u010davaju\u0107i \u017eivotinje u kanalu mikrofluidnog ure\u0111aja za hvatanje istovremenih slika i podataka koji detaljno opisuju njihove mi\u0161i\u0107ne i \u017eiv\u010dane reakcije.<\/p>\n\n\n\n
Tamo se hidre mogu fizi\u010dki potisnuti kontroliranom koli\u010dinom sile kako bi se natjerale da se stegnu. Za novu studiju, istra\u017eiva\u010di su genetski modificirali hidru kako bi izrazili zeleni fluorescentni protein kada su povezani neuroni aktivirani, a zatim su uklonili skupove tih neurona – pa \u010dak i dijelove tijela – kako bi vidjeli kako mre\u017ee reagiraju na ubadanje \u017eivotinja.<\/p>\n\n\n\n
Cilj im je bio izgraditi model koji stimulira kako unutarnja stanja i vanjski podra\u017eaji oblikuju pona\u0161anje organizma s izrazito dinami\u010dnom neuronskom arhitekturom.<\/p>\n\n\n\n
“Moramo uspostaviti osnovna razumijevanja na koji na\u010din \u017eivotinje poput hidre funkcioniraju, u smislu njihove neurobiologije, tako da tada mo\u017eemo po\u010deti uspore\u0111ivati \u200b\u200bzaista razli\u010dite \u017eivotinje”, rekao je Robinson, dio Riceine Neuroin\u017eenjerske inicijative. “Mogao sam vidjeti da \u0107e za pet ili 10 godina biti puno zaista zanimljivih pitanja na koja mo\u017eemo odgovoriti sada kada smo ustanovili neke osnove.”<\/p>\n\n\n\n
Neuroni u hidri koncentrirani su u oralnoj regiji (uz pipke) i aboralnoj regiji (oko “stopala”), no istra\u017eiva\u010di su identificirali dvije razli\u010dite vrste neurona – “mehani\u010dki reagiraju\u0107e” i prethodno otkrivene neurone “kontrakcije” – raspore\u0111ene po cijelom tijelu. To je pomoglo u obja\u0161njenju razli\u010ditih obrazaca pona\u0161anja koje su otkrili, ovisno o tome da li se hidra spontano ste\u017ee ili se mehani\u010dki aktivira.<\/p>\n\n\n\n
Istra\u017eiva\u010di su tako\u0111er otkrili da i oralna i aboralna regija igraju ulogu u spontanim kontrakcijama. Oralna regija, poznata i kao hipostom, zna\u010dajnija je; jer se \u010dini da koordinira motorni odgovor, saznali su da je uklanjanjem hipostoma u potpunosti smanjen odgovor hidre na trzanje.<\/p>\n\n\n\n
\u010cini se da aboralna regija, poznata i pod imenom peduncle, sadr\u017ei visoku koncentraciju motornih neurona uklju\u010denih u kontrakciju, o \u010demu svjedo\u010de kalcijeve mre\u017ee koje se aktiviraju od stopala prema gore kada ih pokrene hipostom ili pobuda hidre bez glave.<\/p>\n\n\n\n
Najzanimljiviji su bili dokazi da su, kad je hidri uklonjena jedna ili druga mre\u017ea ili su doslovno prerezani na pola, preostali neuroni pokupili snagu kako bi odr\u017eali barem rudimentarnu funkciju i\/ili regenerirali izgubljene komade.<\/p>\n\n\n\n
“Kad smo po\u010deli prou\u010davati hidru, htjeli smo \u0161to je mogu\u0107e bolje razumjeti kako ona funkcionira, njezine zajedni\u010dke zna\u010dajke i razlike u usporedbi s drugim \u017eivotinjama”, rekao je Robinson.” Jedna od stvari za koje nismo znali bile su specifi\u010dne vrste neuronskih struktura. Hidra posebno ima distribuiranu \u017eiv\u010danu mre\u017eu, a mi smo htjeli znati da li odre\u0111ene regije \u017eivotinje obra\u0111uju informacije na centraliziran na\u010din, ili svi neuroni vi\u0161e-manje isti “.<\/p>\n\n\n\n
Pokazalo se da su oralna i aboralna mre\u017ea prili\u010dno razli\u010dite u na\u010dinu na koji kontroliraju razli\u010dite aspekte hidre. “No \u010dini se da postoji odre\u0111ena redundantnost i obrada senzornih informacija, \u0161to vidimo i kod drugih \u017eivotinja”, rekao je. “Ova ideja o suvi\u0161nosti doista je va\u017ena za pre\u017eivljavanje \u017eivotinja, pa je vidimo mnogo puta gdje god pogledamo.”<\/p>\n\n\n\n
Dok se radijalni \u017eiv\u010dani sustavi u hidri bitno razlikuju od mre\u017ea u bilateralnih stvorenja poput sisavaca, postoje sli\u010dnosti u na\u010dinu na koji svi takvi sustavi dijele optere\u0107enje kada to moraju.<\/p>\n\n\n\n
“Volim razmi\u0161ljati o tome na ovaj na\u010din: Pogledajmo sve ludosti koje \u017eiv\u010dani sustav mo\u017ee u\u010diniti, a koje su se razvile iz istog polazi\u0161ta”, rekao je Robinson. “To nam mo\u017ee omogu\u0107iti da identificiramo temeljna na\u010dela koja je te\u017ee prona\u0107i kod glodavaca i ljudi, gdje ih mogu zakloniti druge stvari koje smo razvili tijekom vremena.”<\/p>\n\n\n\n
Robinson je rekao kako \u0107e neuroznanstvenici koji gledaju izvan tradicionalnih malih modela organizama – glodavaca, crva, zebrica i vo\u0107nih muha – biti najvi\u0161e zainteresirani za rezultate hidre. “Postoji priznanje da zaista moramo diverzificirati na\u0161 izbor \u017eivotinja koje prou\u010davamo”, rekao je.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
\u010cak i najjednostavnija stvorenja izgledaju izuzetno slo\u017eena kad pogledate ispod povr\u0161ine. Sre\u0107om, hidra olak\u0161ava taj dio. Elektri\u010dni i ra\u010dunalni in\u017eenjer Jacob Robinson i vode\u0107a autorica i biv\u0161a studentica Krishna Badhiwala sa Sveu\u010dili\u0161ne Brown School of Engineering iskori\u0161tavaju transparentnost \u017eivotinje kako bi obavili te\u017ei dio posla, manipuliraju\u0107i malim, izuzetno otpornim stvorenjima na gotovo sve na\u010dine kako […]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":21060886,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[16346,16326],"tags":[22873,22870,22871,17385,22872],"class_list":["post-21060885","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-biljke-i-zivotinje","category-biologija","tag-akcijski-potencijal","tag-hidra","tag-hydra-vulgaris","tag-neuroni","tag-zarnjaci"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21060885","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21060885"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21060885\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21060886"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21060885"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21060885"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21060885"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}