Раскрыт механизм проприоцепции у животных

Международная команда исследователей под руководством профессора Кюхёна Кима из Департамента наук о мозге и когнитивных науках определила моторный механизм чувства проприоцепции, которое обнаруживает и контролирует движение тела.

Проприоцепцию, часто называемую "шестым чувством" животных, — это сенсорная система, обнаруживающая и контролирующая положение, ориентацию и движение тела. При аномалии в чувстве проприоцепции движения тела становятся неестественными. В частности, пациенты с гипоплазией мозжечка или дегенеративными расстройствами мозга страдают от трудностей при ходьбе; однако исследования моторного механизма проприоцепции или связанных с ним генов все еще находятся на ранних стадиях.

Исследовательская группа профессора Кима использовала C. elegans (нематоды) в качестве модельного организма для изучения механизма проприоцепции, контролирующего движение всего тела, благодаря их относительно простой структуре и функции нервной системы.

Ученые отслеживали движение всего тела C. elegans и с помощью методов скрининга мутантов обнаружили гены TRP-1 и TRP-2, которые обеспечивают плавные, сбалансированные движения тела.

В то время как дикий тип C. elegans двигается прямо, мутантные черви, лишенные генов TRP-1 и TRP-2, демонстрировали аномальную картину движения только влево вместо прямолинейного движения. Эта аномалия показала, что гены TRP-1 и TRP-2 действуют как "ведущие колеса", помогая червям двигаться по прямой.

Ген TRPgamma плодовой мушки (Drosophila), схожий с TRP-1 и TRP-2, был внедрен в мутантных C. elegans. В результате было отмечено восстановление нормального движения у мутантов. Это говорит о том, что гены TRP-1 и TRP-2 являются рецепторами проприоцепции и их функции эволюционно сохранены даже у высших животных, включая плодовых мушек.

Впервые в мире исследовательская команда также обнаружила, что TRP-1 и TRP-2 — это рецепторы проприоцепции, которые обнаруживают и контролируют движение мышц. Более того, когда TRP-1 и TRP-2 искусственно экспрессировали в обонятельном нерве C. elegans, было замечено, что этот нерв, не связанный с движением, смог обнаруживать движение. Таким образом, исследование показало, что TRP-1 и TRP-2 являются рецепторами проприоцепции, контролирующими нейронную активность.

Профессор Ким отметил: "Хотя известно, что мозжечок контролирует различные движения животных, включая ходьбу, моторный механизм, который обнаруживает движения каждой мышцы и сустава и вызывает плавные и сбалансированные движения, до сих пор не был известен. Определив гены TRP-1 и TRP-2 как рецепторы проприоцепции, обнаруживающие и контролирующие движения, мы ожидаем, что это даст ключ к изучению открытия генов, вызывающих расстройства ходьбы, и разработке методов лечения".