Человеческим телом управляют две хорошо организованных системы, т.е., гормональная система и нервная система. Гипоталамус, расположенный посреди основания мозга, играет ведущую роль, здесь обеспечивающую связь между телом и другими областями мозга, а также непосредственно и косвенно управляющую серией существенных физиологических растительных функций. Кроме того, это – самый важный контрольный орган человеческой эндокринной системы (гормональная система), потому что это регулирует, когда и сколько из гормона произведено.
И гипоталамус и его производство гормона также подвергаются влияниям эмоционального напряжения. Гипофизарная железа или hypophysis связаны с гипоталамусом, и вместе они формируют единственную функциональную единицу, названную осью гипоталамического гипофизарного надпочечника (HPA).Гормоны, спрятавшие гипоталамусом, включают так называемые гормоны выпуска, такие как corticotropin-выпуск гормона (CRH).
Это стимулирует производство adrenocorticotropic гормона (ACTCH) в гипофизарной железе. ACTH – гормон, спрятавший предшествующим лепестком гипофиза, и это регулирует производство других гормонов, таких как гормональный кортизол напряжения (гидрокортизон).
Можно в основном предположить, что нейромедиаторы центральной нервной системы быстро определяют или борются, или поведение полета должно развиваться в данной ситуации. До настоящего времени медицинская наука предугадала, что регулирующие напряжение эффекты гормонов оси гипоталамического гипофизарного надпочечника (HPA) играют роль намного более медленно.
Подчеркните, что исследователи сочли его очень проблематичным, чтобы установить конкретную роль оси HPA в быстрой адаптации поведения в ситуации с напряжением более подробно в стандартных моделях животных. Это вызвано тем, что местоположение гипоталамуса и гипофизарной железы у млекопитающих делает их трудными к доступу. Чтобы преодолеть эти препятствия, рабочая группа профессора Суджина Рю в немецком Центре Упругости в Университете Йоханнеса Гутенберга Майнц решила создать инновационный optogenetic метод исследования.
Им удалось развивать генетически модифицированную личинку данио-рерио, у которой они смогли управлять деятельностью гипоталамическо-гипофизарно-надпочечной оси, используя свет и таким образом наблюдать проистекающие изменения реакций измененных клеток.Два оригинальных понятия были объединены в новом методе группы профессора Суджина Рю: С одной стороны, это использует optogenetic методы, т.е., комбинация оптических и генетических методов. Это позволяет точно управлять, целенаправленным и чрезвычайно быстрым способом, функциональными реакциями генетически модифицированных клеток.
Процесс сначала включает модификацию светочувствительных белков, используя генетические методы. Они тогда введены в определенные целевые клетки или ткани. Функционирование этих белков может тогда быть отрегулировано, используя свет, и реакцией измененных клеток можно управлять.
Кроме того, подход Рю также ведет использование новой модели животных в исследовании напряжения, здесь данио-рерио. Преимущество данио-рерио, особенно прозрачных личинок этих маленьких тропических рыб группы teleosts, состоит в том, что их развитие в эмбриональной фазе подобно этому в людях. Они также становятся зрелым очень быстро и таким образом идеальны в целях генетического исследования. Кроме того, прозрачность личинок облегчает наблюдать разделы ткани их тел.
Исследователи в немецком Центре Упругости в Майнце ввели синтетический фермент в свою модель животных, которая поднимает уровни внутриклеточного вещества посыльного циклический аденозиновый монофосфат (ЛАГЕРЬ) только в corticotropic клетках оси HPA. Их возвышение важно для выпуска гормонов в corticotropic клетках предшествующего гипофиза.
Уровни получающихся так называемых трансгенетических гормонов напряжения животных могут быть увеличены посредством воздействия света. Это означает, что исследователи могут таким образом наблюдать сопровождающие изменения поведения.Недавно изданные результаты исследования профессора Суджина Рю и ее команды в немецком Центре Упругости показывают, что corticotropic клетки в гипофизе становятся непосредственно активными на начале ситуации с напряжением, которая воспринята как беспокойство.
Они тогда влияют и на поведение передвижения и предотвращения, а также чувствительность к стимулу. Исследователи интерпретируют это как доказательства, что corticotropic клетки в гипофизе играют значительную роль в быстрой адаптации поведения к окружениям, воспринятым как антагонистическая.