- Разное

Мозг у рыбы: Исследование: мозг рыбы становится больше ради выживания

Содержание

Мозг рыбы: особенности строения

Сегодня мы поговорим о том, есть ли мозг у рыбы. А действительно, может ли она думать?

Сказка о золотой рыбке волнует фантазии многих. Выловить такую умную особь или, на худой конец щуку, выполняющую желания, мечтают многие мужчины. Но, к сожалению, в природе не существует разговаривающих рыб. И даже «думающих», в человеческом понимании, карасей в природе встретить невозможно.

Конечно, он присутствует. И некоторые любители посидеть с удочкой у реки всерьез считают неудачно сложившийся день проделками хитрого существа. Но объясняется это гораздо проще. Мозг рыбы отвечает за ее поведение на уровне инстинктов, заложенных природой. А в том, что она не попадается на крючок, виноваты совершенно другие обстоятельства.

Какой у рыбы IQ? Принято считать, что данный показатель зависит от соотношения мозга и тела. И хотя жизнь доказывает, что исключения встречаются слишком часто. Даже ученые принимают эти правила за догму.

Соотношение размеров тела и мозга у рыб слишком разнообразно. В природе существует огромное количество видов всех размеров и интеллекта. Например, самым большим процентом соотношения мозга и тела признана рыба Нильский слоник. Но можно ли назвать ее умной, если даже со своими сородичами она не уживается, когда места маловато.

Если рассматривать мозг рыб и их тело, то ученым есть где развернуться. Около 30000 известных пород предоставляют большой простор для исследований в поисках самой умной особи.

Так есть ли у рыб мозг? Строение его какое

Любой учебник анатомии расскажет, что мозг рыбы стоит их одного полушария. И только у придонных акул он представлен двумя.
Принято рассматривать этот орган, как состоящий из трех частей: передней, средней и задней. Обонятельные луковицы, расположенные в переднем мозге, отвечают за распознавание запахов. Из-за важности этой функции обонятельные доли у рыб сильно увеличены.

Средний мозг, состоящий из трех видов таламуса, отвечает за большинство функций организма. Зрительные окончания устроены по аналогии с обонятельными долями, но имеют расширенную функцию. Способность рыб распознавать время суток заложена в особенности строения зрительных нервов. Здесь же расположен центр управления движениями тела.
Мозжечок, мост и мозг вытянутый составляют задний мозг существа.
Относительная простота строения обеспечивает все процессы жизнедеятельности рыб.

Для чего рыбе мозг?

Мы уже выяснили, есть ли мозг у рыбы. Как и у любого живого существа, этот орган отвечает за работу органов и тела. Чтобы существо плыло, дышало, ело, ему требуется мозг не меньше, чем человеку.

Ученые выяснили, что рыба способна запоминать обстановку и выход из ситуаций. Поэтому рыбакам приходится искать новые прикормки и приманки для большого улова. Чем крупнее рыба, тем сложнее ее поймать. Хотя это объясняется не тем, что она умнее, а тем, что опытнее. Естественно, что для того, чтобы щука выросла до метра, ей потребуется длительное время. Она его расходует с пользой. Конечно, все эти понятия условны. Что может быть пользой для рыбы? Питается и запоминает, как ведет себя ее еда. Привыкает к местам, где корма достаточно и нет двуногих хищников. Поэтому поймать на удочку такую «умную» представительницу подводного мира гораздо сложнее, чем плотву, у которой и срок жизни небольшой.
Исследования, проведенные на карпах, показали, что рыба способна запоминать ситуации. Однажды пойманная особь крайне редко попадется второй раз. Она способна запомнить обстоятельства и оценить опасность. Ученые предполагают возможность передачи информации на генном уровне. Получается, что детки выжившей рыбки смогут обмануть любого хищника. Доказать справедливость подобного утверждения пока никому не удавалось. Но и опровергнуть его невозможно. Слишком велик и разнообразен мир подводных жителей.

Следует сделать вывод, что считать рыбу умным созданием нельзя. По крайней мере, в таком понимании, как мы учитываем наличие ума у человека и животных. Определенно, что есть некоторые зачатки сознания, раз рыба способна самообучаться. И если рассматривать мировую историю, то можно предположить, что при длительном направленном развитии, лет этак через миллион или два, рыба превратится в разумное существо. По крайней мере, ученые считают местом происхождения жизни на Земле именно водную стихию.

Чувствуют ли боль?

Испытывают ли рыбы боль? Вопрос важен скорее для определения отношения к рыбалке. Ощущение боли обеспечивают нервные окончания. Ихтиологи давно определили, что такие имеются на теле рыбы. И это означает, что она способна ощущать боль. Возникает проблема этического плана. Как оценить страдания пойманной рыбы? Лучше оставить этот вопрос на усмотрение каждого в зависимости от личных моральных качеств.

Самая умная

Мы уже нашли ответ на волнующий вопрос, есть ли мозг у рыбы. А какая самая умная из рыб известна миру? Это золотая рыбка Комета, которая умеет играть в мяч. Причем она забрасывает специальный мячик в баскетбольную корзинку и футбольные ворота, устроенные в ее аквариуме. Доктор Померлео применил собственную методику дрессировки и утверждает, что воспитать высокоинтеллектуального водяного жителя может каждый человек.

Долгая память

Пресноводная рыба горбыль способна запоминать встречу с хищником на срок в несколько месяцев. Этот вывод сделали британские ученые на основе изучения поведения этого вида. Рыболовы на этот счет также могут привести не один пример.

Поющие рыбы

Встретить в природе поющую рыбку кажется невозможным. Да и говорят они только в сказках. Но ученые определили некоторые виды, способные общаться с помощью звуков. Правда, это не похоже на речь, рычание или свист птиц. Рыбы переговариваются с помощью особого ритма выпускаемых пузырей. Некоторые способны подавать определенные знаки посредством плавников и жабр. Естественно, что и «слышат» рыбы не ушами, а телом.

Точнее сказать, чувствуют вибрацию. Исследователи использовали способность звуковых волн быстро распространяться в водной среде. Опыты, проведенные над обычными карасями, показали, что можно приучить их по свистку приплывать к месту обеда. Хватило месяца занятий, чтобы рыбы стали всей стаей отзываться на звук.

Заключение

Теперь вы знаете ответ на вопрос «Есть ли мозг у рыбы?». Конечно же, да. А это значит, что рыбы все же могут думать. Надеемся, что информация, представленная в статье, была вам полезна.

Биологи впервые увидели в реальном времени, как работает мозг рыбы

Биологи впервые увидели в реальном времени, как работает мозг рыбы во время охоты. Увидеть «мысли» рыбы получилось с помощью генов медузы, кодирующих светящийся белок.

Биологам из Японского национального института генетики удалось впервые запечатлеть в реальном времени, как происходит передача нервных импульсов в подкорковых центрах мозга рыбы, отвечающих за анализ зрительных сигналов непосредственно в момент охоты. Новая технология, позволяющая визуализировать на клеточном уровне сигнальное взаимодействие нейронов, обещает стать эффективным инструментом в изучении мозговых процессов, лежащих в основе восприятия, памяти, анализа и принятия решений.

Статья с описанием технологии и экспериментов, позволивших подсмотреть, как «мыслит» рыба, опубликована в ночь на пятницу в Current Biology.


Нейронные сигналы в среднем мозге малька данио, детектированные посредством генетически кодированных кальциевых сенсоров. Сигналы возникают в ответ на визуальный стимул — неподвижную мигающую точку на LCD-экране. // Current Biology, Muto et al.

Как именно мозг воспринимает и обрабатывает информацию о внешнем мире, формируя моторные команды в условиях постоянно меняющейся оперативной обстановки, остается одной из фундаментальных проблем нейронауки. Но увидеть в реальном времени, как циркулируют нервные импульсы в мозге живого существа, не используя грубые инвазивные методы, то есть не замеряя электрическую активность нервных клеток вживленными в ткани мозга микроэлектродами, стало возможным лишь с открытием биофлюоресцентного метода, который позволяет использовать гены светящихся белков, внедренные в организм животного, в качестве маркеров клеточной активности.

Подопытным животным, наиболее подходящим для прямого визуального мониторинга работы мозга, стал данио-рерио.

Данио не только популярные аквариумные рыбки, но и хорошо изученный модельный организм, снабженный генами биолюминесценции медузы еще в 2003 году. Подсматривать за мозгом этих рыб очень удобно. Во-первых, ткани эмбрионов и личинок данио почти прозрачны, что позволяет непосредственно наблюдать за зеленой люминесценцией модифицированных клеток, подсвечивая рыбу синим светом. Во-вторых, за десять лет генные инженеры накопили большой опыт в выведении данио, модифицированных определенным образом, когда светящийся белок продуцируется в клетках определенного типа, например в нейронах.


Кальциевые сигналы в подкорковых визуальных анализаторах данио отображают нейронную активность в ответ на перемещения парамеции в поле зрения малька. // Current Biology, Muto et al.

Личинки данио развиваются довольно быстро и начинают охотиться за своей первой добычей — различным микропланктоном — уже на четвертый день после оплодотворения. Чтобы заставить нейроны мозга рыбы светиться в момент передачи импульсов, ген, отвечающий за светящийся белок, был изменен так, чтобы интенсивность свечения возрастала пропорционально росту концентрации клеточных ионов кальция в момент передачи нервного импульса между двумя нейронами.

Таким образом, снабдив этим геном нейроны подкорковых центров среднего мозга, выполняющих функцию зрительных процессоров, биологи внедрили в каждый нейрон генетически закодированный сенсор кальциевой активности, срабатывающий точно в момент возбуждения нервной клетки.

Зафиксировав малька в специальном резервуаре, биологи стимулировали активность нейронов его мозга сначала с помощью подвижной светящейся точки, проецируемой на LCD-экран (включая, выключая и перемещая точку по экрану, см. видео 1), а затем и с помощью живой «еды» — парамеции, простейшего одноклеточного организма, плававшего в непосредственной близости от глаз малька (видео 2). Во всех случаях кальциевые сенсоры, «зашитые» в нейроны подкорковых бугорков, срабатывали в момент прохождения импульса, и возбужденный нейрон светился, позволяя зафиксировать на видео цепочку мозговых сигналов, точно синхронизированных с передвижениями объектов в поле зрения малька. Фиксация происходила в реальном времени с помощью конфокального микроскопа и с разрешением вплоть до одного нейрона.

Другими словами, эксперименты позволили наконец увидеть, как «мыслит» рыба непосредственно в момент охоты, когда в пределах досягаемости появляется что-нибудь потенциально вкусное.

Конечно, под мышлением понимается в данном случае сигнальная картина, возникающая лишь в одном из отделов мозга рыбы, отвечающих за анализ зрительной информации. Тем не менее, как пишут авторы статьи, примененная технология может использоваться и для создания более комплексной картины работы мозга позвоночных, что в конечном итоге позволит расшифровать нейронную машинерию, лежащую в основе более сложного поведения, задействующего память, обучение, эмоции, механизмы формирования решения и моторных команд.

Размер мозга рыбы зависит от места ее обитания

Чем «сложнее» район обитания солнечного окуня (известного как солнечник или царек), тем больше его мозг, утверждают биологи. По их словам, размер мозга не зависит от размера головы, а связан с поиском пищи в разных условиях.

Согласно исследованию биологов из Университета Гельфа, опубликованному в журнале Proceedings of the Royal Society B, мозги солнечника, обитающего в более «сложных» местах у береговой линии, больше, чем у их сородичей в более «простой», открытой воде.

Как утверждает ведущий автор исследования Калеб Аксельрод (Caleb Axelrod), это первое исследование, позволяющее связать среду обитания с разным размером мозга у одной популяции озерных рыб. Эта работа поможет понять, как рыбы и другие существа будут реагировать на изменение экологической ситуации — от загрязнения до глобального изменения климата.

Ученые полагают, что больший мозг содержит больше нейронов и связей между ними, которые снабжают своих обладателей когнитивными и поведенческими умственными способностями, помогающими адаптироваться к новым условиям.

Работая в озере Ашби к юго-востоку от парка Алгонкин в Онтарио, исследователи изучали обитающих в прибрежной среде солнечников, питающихся улитками и личинками среди растительности, и сравнили их с солнечниками в открытой воде, которые обычно группируются вокруг скальных образований и ждут, пока зоопланктон появится в пределах досягаемости. Выяснилось, что мозги солнечника в более «сложной» зоне были в среднем на 8,3 процента больше, чем у рыб из открытых вод или обитающих вдоль берега.

Исследователи утверждают, что меньший размер мозга рыб в пелагической зоне не связан с их состоянием или размерами головы. Команда также не нашла разницы в размерах областей мозга между разными группами рыб. Результаты работы помогут биологам предсказать, как животные адаптируются к изменениям экологической ситуации и климата, а также к загрязнению и нарушению среды обитания.

Исследование подчеркивает важность как фактора поведения, так и фактора когнитивных способностей рыбы для сохранения популяции рыб и других животных.
 


Источник: rspb.royalsocietypublishing.org

Рыба полезна для головного мозга?

Ученые из Медицинского колледжа при Университете Циндао (Medical College of Qingdao University), Китай, считают, что рыбу можно по праву назвать «пищей» для головного мозга. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале «Journal of Epidemiology & Community Health», употребление рыбы способно улучшить психическое здоровье как мужчин, так и женщин, а также снизить риск развития у них депрессии.

В данном исследовании ученые проанализировали 26 клинических исследований, проведенных в период 2001–2014 гг., в которых приняли участие более 150 тыс. добровольцев, чтобы определить, как употребление рыбы влияет на риск развития депрессии. После рассмотрения всех результатов выборочных исследований 12 из них продемонстрировали существенную связь между употреблением рыбы и данным риском. Так, участники, которые больше всех употребляли рыбу, были на 17% менее склонны к развитию депрессии по сравнению с теми, кто принимал в пищу меньшее количество рыбы. При учете гендерных отличий установлено, что употребление большого количества рыбы у мужчин способствовало снижению риска развития депрессии на 20%, у женщин — на 16%. Таким образом, ученые считают, что употребление рыбы может потенциально предотвратить симптомы депрессии до их возникновения.

Стоит отметить, что это не первое исследование, показавшее взаимосвязь между употреблением рыбы и улучшением психического здоровья человека. Согласно недавнему исследованию, результаты которого опубликованы в журнале «Nature Communications», употребление рыбьего жира способствовало снижению риска развития шизофрении у лиц молодого возраста. В ходе исследования участники в возрасте 13–25 лет (возраст, когда симптомы шизофрении, как правило, возникают впервые), были рандомизированы на 2 группы: 1-я группа — употребляли рыбий жир, 2-я группа — плацебо. Через 7 лет исследователи отметили, что только у 10% участников, употреблявших рыбий жир, в итоге развились шизо­френия или другое психическое расстройство. При этом из группы плацебо у 40% участников впоследствии было отмечено развитие шизофрении.

В другом исследовании ученые из Университета Калифорнии (University of California), США, определили 9 ключевых факторов повышенного риска развития болезни Альцгеймера, проанализировав около 300 исследований. При этом они отметили, что соблюдение средиземноморской диеты, богатой жирной рыбой, такой как лосось, сардины, анчоусы, способствовало снижению риска развития данной патологии.

По словам ученых, свойства активных компонентов, содержащихся в рыбе, детально не изучены, поэтому нет однозначного ответа, почему они играют важную роль в защите головного мозга от дегенеративных заболеваний. Однако когда дело доходит до депрессии, ученые считают, что омега-3 жирные кислоты способствуют изменению активности нейротрансмиттеров, связанных с депрессией, таких как допамин и серотонин. Также определенную роль в этом могут играть белки, витамины и минералы, содержащиеся в рыбе.

Таким образом, употребление рыбы может быть актуальным для профилактики развития депрессии, однако необходимы дополнительные исследования в этой области, чтобы определить, какие виды рыбы наиболее подходят для этой цели.

По материалам www.medicaldaily.com

рыбы могут обучиться различать лица людей / Хабр

В попытках понять и оценить особенности процесса и глубину восприятия нас с вами окружающими живыми существами ученые Оксфордского университета сумели научить рыбу семейства Taxotidae запоминать и идентифицировать увиденные ранее лица людей. Ценность эксперимента и его результатов не только в практической составляющей, но и в зрелищности «постановки». Впрочем, судите сами…



Забавно, но механизм вознаграждения, который заставляет свирепых львов словно котят становиться по указке палочки дрессировщика на задние лапы и прыгать через горящие кольца, работает и для рыб. И это позволило группе ученых из Оксфорда поставить ряд экспериментов, проливших свет на давний спор о природе способности окружающих нас живых существ к распознавания лиц.

Цели эксперимента

Существуют две конкурирующие теории о том, как человек узнает лица окружающих: (а) способность признавать является врожденной, и достигается благодаря определенным участкам коры неокортекса, и (б) способность признавать является приобретенной и формируется в процессе сосуществования с объектом узнавания.

Задача исследований: определить способность рыб, как живых существ без неокортекса, распознавать человеческие лица. Здесь стоит отметить, что попытки определить роль неокортекса в способности распознавания человека ранее предпринимались в экспериментах с голубями. Однозначного ответа на этот вопрос, несмотря на положительные результаты экспериментов, получено не было, поскольку, с одной стороны, было доказано существование у птиц начальных структур неокортекса, с другой — трудно полностью исключить, что за сотни лет совместного проживания с человеком у голубей не развилось приспособления, позволяющего распознавать лица. В «противовес» птицам, рыбы, не обладающие неокортексом, и не располагающие за все время своего существования возможностью прямого контакта с человеком, вряд ли развили со временем какие-либо специфические инструменты распознавания.

В ходе обучения брызгуны (Toxotes chatareus) из семейства Taxotidae не просто научились распознавать человеческие лица, но и для того, чтобы устранить любые сомнения в этом, убедительно демонстрировали участникам эксперимента, насколько хорошо усвоили пройденный урок.

Обитают «мудрые» брызгуны из семейства лучеперых рыб в пресных водоемах Австралии, Индии, Полинезии и Филиппин. А привлекли группу ученых из Оксфорда эти небольшие рыбки как раз своим оригинальным способом добывать пропитание: пролетающую над водой добычу они поразительно точно поражают выпущенной изо рта струей воды с расстояния 1-2 метра. Упавшие кузнечики, мухи и комары становятся легкой добычей и даже в «тяжелые» времена не оставляют популяции этих рыбок без пропитания. Неизвестно, кому из группы специалистов пришла в голову идея задействовать в экспериментах уникальные способности брызгунов, но полученный результат в итоге полностью подтвердил ожидания.

Эксперимент и полученные результаты

Для проведения эксперимента в непосредственной близости над аквариумом был размещен влагозащищенный дисплей на который последовательно выводились цветные и черно-белые изображения из нескольких человеческих лиц.

Эксперимент 1

На первом этапе демонстрировалось одно лицо (раздражитель, CS+) — именно его, по замыслу ученых, рыба должна была впоследствии отличить от нескольких других, демонстрируемых вместе на следующем этапе эксперимента. Определив нужный объект, в соответствии с поставленным заданием рыба должна была выпустить в него струю воды, доказав, что урок усвоен. За старание и правильное определение нужных лиц брызгун каждый раз получал вознаграждение в виде порции аппетитного корма.

В первом эксперименте были использованы четыре брызгуна и два изображения человеческих лиц, одно из которых было принято за условный раздражитель (CS+). Как отмечается в отчетной публикации, все без исключения рыбы научились различать CS+ в пределах 2-14 сеансов (рис. ниже: Рыба 1: 12 сеансов; Рыба 2: 14 сеансов; Рыба 3: 3 сеанса; Рыба 4: 2 сеанса).

Эксперимент 2

Во втором эксперименте задача была усложнена: на картинках, демонстрируемых брызгунам менялась форма головы, яркость изображения и цветовая гамма с сохранением тех же лиц. Показательно, что и в этом случае рыбы, после непродолжительного периода обучения, отлично справились с поставленной задачей.

Помимо самого факта обучаемости рыб семейства Taxotidae, ученые пришли к любопытному выводу: процент восприятия и запоминания черно-белой картинки оказался несколько выше (86%), чем цветной (81%).

Таким образом, используя две альтернативных методики выбора, ученые из Оксфорда показали, что брызгуны (Toxotes chatareus) способны научиться выделять определенное лицо из большого количества альтернативных изображений (в эксперименте 1, 44 лица), причем демонстрируют такую способность даже после изменения цветовой гаммы, формы головы и яркости изображения (эксперимент 2, 18 граней). Это означает, что брызгуны, не имеющие неокортекса, тем не менее, располагают впечатляющими способностями распознавания. При этом продемонстрированные навыки были получены ими в результате процесса обучения.

Публикация на Scientific Reports
Публикация на сайте университета Оксфорда


На этом всё, с вами был простой сервис для выбора сложной техники 

Dronk.Ru

. Не забывайте подписываться на наш 

блог

, будет ещё много интересного…

Нервная система и органы чувств рыб

1.      Нервная система рыб представлена головным и спинным мозгом. Головной мозг подразделен на следующие отделы: передний мозг, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый. От головного мозга идут двенадцать черепно-мозговых нервов, сгруппированных парами.

2.      У переднего мозга отсутствует деление на полушария, соответственно, почти отсутствует кора. На его переднем конце находятся обонятельные доли.

3.      От промежуточного и среднего мозга зрительные нервы идут к глазам. Средний мозг у большинства рыб невелик. В нем расположены центры зрительных рефлексов.

4.      Мозжечок отвечает за движения рыбы, он хорошо развит.

5.      Продолговатый мозг ответственен за функционирование пищеварительной системы, работу дыхательного центра, сердца и других органов.

Органы чувств

1.      Органы обоняния — одна ноздря у круглоротых и парные ноздри у всех остальных рыб, из которых отверстия ведут в обонятельные полости, не соединенные, что характерно для рыб, с ротовой. Как же рыбы чувствуют запахи в воде? Ноздря разделена перегородкой на две половинки, в одну вода затекает, через другую выходит. Именно в этот момент рыба успевает проанализировать запах и определить, в каком направлении находится пища.   

2.      Органы осязания — покровы тела, чувствительные лучи плавников и усы. Очень забавные усы у осетровых, а у сома они вообще феноменальные — толстые и длинные.

3.      Органы вкуса — вкусовые сосочки, растущие на губах, во рту и даже на усиках.

4.      Органы зрения — крупные глаза, которые, увы, видят плохо, уже в паре метров картинка размывается. Большинству рыб доктор прописал бы очки от близорукости. Но зато угол зрения у рыб велик, до 170 градусов одним глазом, да и цвета они различают прекрасно. Лучше всех видят дневные хищники типа форели или щуки. Некоторые ночные рыбы приспособились видеть в темноте, у сома, например, для этого есть специальные нервы. Глубоководные рыбы в процессе эволюции глаза почти утратили.

5.      Органы слуха — внутреннее ухо, расположенное в черепе. Наружного уха у рыб нет вовсе за ненадобностью, ведь вода хорошо проводит звук, и рыбы чувствуют его через кости черепа. Именно поэтому рыбаки так болезненно относятся к громким звукам у воды.

6.      Органы равновесия в виде трех полукружных каналов также являются частью внутреннего уха. Каналы парные, как и орган слуха.

7.      Боковая линия — интересный орган рыб, нечто среднее между органами осязания и слуха. По бокам тела под чешуей проходят каналы с чувствительными клетками, которые улавливают направление движения и силу тока воды (сейсмосенсорное значение), а также инфразвук (низкие частоты). С помощью боковой линии рыбы могут определять, на каком расстоянии от них находятся другие рыбы, пища, различные предметы.

8.      Плавательный пузырь, в первую очередь, гарантирует плавучесть, благодаря наполняющим его газам. Но вдобавок к этому он может участвовать в процессе дыхания и образовывать звуки. Да, рыбы могут шуметь и даже «разговаривать» — они постукивают зубами, потирают плавниками друг о друга, издают звуки, двигая плавательным пузырем.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — подготовка к ЕГЭ по биологии (Москва)

Головной мозг

Головной скелет, разделяющийся на черепную и висцеральную части, первоначально является в ви е хрящевого. Таким мы встречаем его пожизненно у круглоротых, селахий и у хрящевых ганоид. Такой первичный череп бывает только у зародышей костистых рыб, а у взрослых только в виде остаточного образование, частью непосредственно окружающего головной мозг.[ …]

Головной мозг имеет относительно небольшие размеры и линейное расположение частей. Например, относительная масса мозга щуки, налима и других рыб составляет 0,07-0,14 % массы тела. Головной мозг рыб делится на следующие отделы: передний, промежуточный и средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг (рис. 8). Степень развития каждого отдела тесно связана с образом жизни рыб. Например, у пелагических и хищных рыб лучше развиты зрительные доли среднего мозга и мозжечок. У донных рыб, наоборот, хорошо развит передний и продолговатый мозг.[ …]

Головной мозг извлекают из черепной коробки и помещают на стекло, готовят раздавленные препараты. Мозговую ткань просматривают под микроскопом частями. Для исследования спинного мозга перерезают позвоночник в задней части, в канал вводят проволоку, извлекают содержимое на стекло и исследуют компрессорно.[ …]

Головной мозг состоит из пяти отделов — переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и продолговатого, которые у животных, принадлежащих к разным классам, характеризуются различной степенью развития. Для позвоночных характерна повышающаяся дифференциация серого и белого вещества. Основная функция спинного мозга заключается в интеграции различных сенсомоторных механизмов.[ …]

В головном мозгу обнаруживается отек некоторых участков ткани, выраженный периваскулярный отек, значительное полнокровие ткани. У животных, получавших ежедневно роданистый аммоний в дозе 0,05 мг/кг, имеют место сходные изменения в строении внутренних органов, однако они выражены значительно слабее. Так, отмечается уменьшение числа кровоизлияний, меньше отек и полнокровие во всех органах. Некробиоз, паренхиматозная дистрофия и воспалительные изменения во всех исследованных органах выражены незначительно.[ …]

Продолговатый мозг содержит проводящую систему, связывающую головной мозг со спинным. Он является местом отхождения с 5 й по 10-ю пару головных нервов. В нем помещаются дыхательный, сосудодвигательный и другие жизненно важные центры. Здесь им соответствуют мозговые ядра, состоящие из крупных мультипо-лярных нейронов.[ …]

Наименее развит головной мозг у круглоротых, у которых все отделы этого мозга располагаются один за другим.[ …]

Более высокое развитие головного мозга является одним из главных отличий человека от других животных. Особенно развита кора головного мозга и те ее части, которые отвечают за принятие решений, обобщение информации, способность к предсказанию и предвидению, творческую деятельность. У шимпанзе эта область коры занимает 17 %, у собаки — 7 %, а у человека — 29 % при несравненно большем общем объеме коры головного мозга. Это определило способность человека к творчеству, в том числе к техническому, к созданию разнообразных орудий труда, к абстрактному мышлению.[ …]

Увеличение объема головного мозга у древнейших предков человека (по Д. Нэйпиру)

Нервная система состоит из головного мозга, в котором относительно развит продолговатый мозг. От головного мозга отходят 10 пар нервов. Органы чувств очень развиты. В глазах имеются уплощенный хрусталик и выпуклая роговица. Животные хорошо различают запахи. Среднее ухо содержит слуховую косточку.[ …]

У млекопитающих увеличение полушарий головного мозга сопровождалось развитием коры, образованием в ней извилин и борозд, завершением развития вторичного мозгового свода (неопаллиума), прогрессивным развитием мозжечка (рис. 198). Основной структурой и функциональной единицей нервной системы является нейрон, развитие которого у человека достигает наивысшего уровня. Происходит дифференциация нейронов на сенсорные, моторные и соединительные. Нейроны синтезируют большое количество нейропептидов, ответственных за коммуникацию клеток и другие важные функции.[ …]

Появление описанных выше изменений в биопотенциалах мозга наступало при нормальном поведении животных и сохранении всех безусловных рефлексов. Рассмотренные данные лишний раз подчеркивают, что кора больших полушарий головного мозга является особо чувствительной к разного рода токсическим агентам, тем более, если объектом их воздействия является нервная система.[ …]

Слабое облучение эмбриона в период 5-15 недели беременности может нарушить нормальное развитие головного мозга и повлиять на развитие умственных способностей (обзор см.: Ярмоненко, 1988). Комитет по изучению биологического эффекта ионизирующей радиации Национальной академии наук США ( BEIR) считает, что последствия для умственного развития ребенка могут наступить начиная с облучения в матке дозой 100 мЗв . Чернобыльские данные показали, что уровень облучения, при котором наступают поражения мозга в ходе эмбрионального развития человека, многократно ниже. Около 50 % новорожденных на российских, украинских и белорусских территориях с радиоактивным загрязнением выше 5 кюри /км2 (эквивалентно дозе около 7 мЗв/год) обнаруживают замедление умственного развития (обзор см. Яблоков, 1997, гл. 4). Было обнаружено также, что еще меньшие дозы при внутриутробном облучении приводят к снижению успеваемости по математике и языкам (Oftedal, 1989 , цит. по: Ушаков, Карпов, 1997). Это именно замедление умственного развития с пока неясными последствиям, а не поражение нервной системы, при котором ребенок не узнает окружающих, не может сам есть и т.п., и которое относится по принятой медицине кой классификации к «врожденным уродствам».[ …]

Биологические свойства. Является антихолинестеразой, на 50% подавляющей активность холинестеразы головного мозга крыс в дозе 9,09X10 5 М. Острая пероральная LDr>0 для крыс составляет 110, для мышей—200 мг/кг.[ …]

Предполагают, что высокая скорость эволюции млекопитающих по сравнению с другими организмами объясняется наличием у них мозга и крупных полушарий. Особенно быстро шло развитие головного мозга у гоминид в плейстоцене, в течение которого объем мозга возрос у них в три раза. Это является примером наиболее быстрых макроэволюционных явлений. Появление нервных клеток означало качественно новый этап эволюции, позволивший высшим животным и человеку регулировать условия среды обитания, а с этим и выживание.[ …]

ТОРМОЖЕНИЕ — нервный процесс, выражающийся в задержке возбуждения в ответ на раздражение или в снижении интенсивности уже возникшего в коре головного мозга возбуждения. Т. вместе с возбуждением обеспечивает нормальную деятельность всех органов, тканей и организма в целом. Т. защищает ткани и органы (напр., центральную нервную систему) от перевозбуждения, дает им «отдых».[ …]

Среди веществ, влияющих на центральную нервную систему, наиболее типичен сероводород (HiS). Действие сероводорода проявляется во внезапном поражении дыхательного центра головного мозга и остановке дыхания. В то время как низкие концентрации h3S дурно пахнут, высокие концентрации не так заметны и летальный исход при их воздействии проявляется очень быстро. Во многих случаях для выздоровления пораженного человека необходима длительная искусственная вентиляция легких.[ …]

Помимо общих принципов при постановке диагноза отравлений рыб ФОС используют специальные методы. Одним из них является определение активности АХЭ в крови или головном мозге отравленных рыб, позволяющий осуществлять групповой диагноз интоксикаций ФОС. Однако следует помнить, что угнетение АХЭ вызывают и некоторые другие пестициды, например карбаматы.[ …]

Таким образом, скоропостижная смерть наблвдается чаще у мужчин, чем у сенда (примерно 2:1).[ …]

Шмайнг-Энгбердинг замечает, что такое уплощение не получается для наркотизированных рыб. По нашему предложению А. Б. Лозинов. в 1946 г. поставил опыты с линями, у которых он или удалял часть головного мозга, или же наркотизировал их. У разных особей получались разные результаты, хотя у большинства рьгб с удаленным мозгом и: наркотизированных не наблюдалось уплощения на кривой. Это явление мы понимали как выражение зависимости приспособительного процесса к изменению температуры от нервной системы, эта зависимость очень сложна и требует тщательной расшифровки. Однако эти факты не дают оснований к отрицанию или к умалению физиологического значения температурной зоны адаптации и постоянства обмена в этой зоне. К сожалению, это положение, не подкрепленное экспериментальными данными, остается догадкой и не может противостоять имеющимся опытным данным.[ …]

В широком смысле это интегральное образование с многочисленными связями различных областей мозга, структурно и функционально напоминающее во многом дыхательный центр. Здесь уместно вспомнить слова И.П. Павлова (1949), сказанные им при обсуждении вопроса о дыхательном центре: «Если с самого начала думали, что это — точка с булавочную головку в продолговатом мозгу…», то «теперь он чрезвычайно расползся, поднялся в головной мозг и спустился в спинной, и сейчас его границы никто не укажет».[ …]

Нервная система, регулируя функции, действует по принципу рефлекса: сигнал с периферии, переработка и отражение его нервной системой на периферию с соответствующим «приказом». В своем труде «Рефлексы головного мозга», вышедшем в 1863 г., отец отечественной физиологии И. М. Сеченов подчеркивал, что все акты сознательной и бессознательной жизни являются рефлексами. Рефлексы делят на безусловные и условные, открытые И. П. Павловым. Безусловные рефлексы свойственны всем организмам, имеющим нервную систему, хотя бы самую примитивную. Они являются врожденной реакцией, сохраняющейся в течение всей жизни. Сигнал от рецептора доходит до связанной с ним чувствительной нервной клетки и возбуждает ее. Возбуждение передается другим нервным клеткам в различных отделах нервной системы до коры головного мозга включительно. Но они могут осуществляться и на уровне спинного мозга, без участия высших отделов нервной системы. Следовательно, безусловные рефлексы могут быть осознанными или неосознанными.[ …]

Напротив, у крыс второй группы наряду со снижением абсолютной силы обоих нервных процессов нарушение внутреннего торможения является относительно более резким. В результате при дополнительной нагрузке на кору головного мозга (предъявление положительного сигнала без подкрепления) возбудительный процесс как бы доминирует.[ …]

Физиологические признаки ртутного отравления детально освещены в работе, проведенной по заказу правительства Швеции [69, 70]. Метилртуть особенно опасна для животных, так как она быстро переходит из крови в мозговую ткань, разрушая мозжечок и кору головного мозга [71]. Клинические симптомы такого поражения— оцепенение, потеря ориентировки в пространстве, частичная потеря зрения [53, 72]. Следует учесть, что симптомы ртутного отравления проявляются не сразу. Так как головной мозг содержит избыток клеток, выполняющих какую-либо определенную функцию, то клинические симптомы обычно не проявляются до тех пор, пока эта избыточность не исчезнет. Другим неприятным последствием отравления метилртутью является проникание ртути в плаценту и накапливание ее в плоде [73] причем мать не испытывает при этом болезненных ощущений.[ …]

Влияние на обмен веществ. ЭМП оказывают также влияние на обмен веществ и, в частности, на обмен нуклеиновых кислот, которые играют важную роль в жизнедеятельности организма. ЭМП вызывает выраженные изменения в количественном содержании РНК и ДНК, уменьшение их в головном мозге (количество ДНК снижалось более резко) и повышение в селезенке и печени, что, по-видимому, связано со стремлением организма к восстановлению нормальной функции органов. На это указывают признаки морфологической регенерации этих органов — увеличение размера и массы, гиперпластические изменения фолликулов селезенки (Ю. Д. Думанский и др., 1975).[ …]

Со стороны крови, печени и почек — никаких патологических сдвигов. Метиловый спирт в крови не определен ни разу; содержание муравьиной кислоты в моче обычное. На вскрытии — полнокровие, отек и кровоизлияния в легких, кровь в плевральной полости; расширение сосудов головного мозга и мелкие кровоизлияния в нем; полнокровие и кровоизлияние во внутренних органах; дегенеративные изменения и мелкие кровоизлияния в почках; умеренное жировое перерождение печени и почек.[ …]

Для всех производных фенола общими патоморфологическими изменениями являются выраженное окоченение трупа, полнокровие почти всех внутренних органов, белковая или жировая дистрофия печени, перерождение почек (особенно извитых канальцев), отек головного мозга и гиперемия его сосудов, отек и мутное набухание мышечных волокон, венозная гиперемия сосудов легких, кровоизлияния в легкое.[ …]

Хроническое действие. На животных. У белых крыс при действии 0,6—0,7 мг/л по 2 час в день в течение 30 дней или 0,2—0,3 мг/л по 4 час в день в течение 93 дней отмечались нарушение условно- а иногда и безусловнорефлекторной деятельности и некоторое повышение содержания аскорбиновой кислоты в головном мозгу и надпочечниках. В головном мозгу — изменения нервных клеток. Все нарушения восстанавливались спустя 2 месяца (Уланова; Толгская и др.). Однако по Геппелюидр., при отравлении белых крыс, морских свинок, кроликов и собак в течение 6 месяцев по 7 час в сутки (5 раз в неделю) концентрацией 17 мг/л никаких признаков токсического действия не наблюдалось. Кролики приносили нормальное потомство. Погибли только 3 морские свинки из 14; на вскрытии их обнаружены пневмонии и умеренная жировая дистрофия клеток центральных долек печени. Концентрация 34 мг/л в течение 8 недель (4 час ежедневно) также не вызывала признаков токсического действия у белых крыс, морских свинок, кроликов, собак и обезьян. К концу 4-го часа отравления у обезьян — только легкая вялость. Незначительное падение веса у всех животных в период отравления. У части животных легкое или умеренное жировое перерождение печени; иногда воспаление легких.[ …]

Большой эмоциональной силой обладают эмбриологические данные о развитии плода, приводимые противниками абортов. Сердцебиение возникает у плода на 18-й день после зачатия, на 21-й день у него имеется замкнутая система кровообращения, на 40-й день можно обнаружить электрические импульсы головного мозга, на 6 — 7-й неделе плод начинает самостоятельно двигаться, в 8 недель он начинает сосать палец, в 11-12 недель он активно дышит в околоплодных водах и т.д. Следует подчеркнуть особую значимость трех из названных фактов: начала сердцебиения, самостоятельного дыхания (в медицине считается, что с утратой именно этих функций человек умирает) и появления электрической активности мозга (согласно действующему в нашей стране законодательству, смерть мозга человека является достаточным критерием для констатации смерти человека).[ …]

Очень информативны методы медицинской диагностики, позволяющие измерять температуру внутренних органов дистанционно, без воздействия на живую ткань. Дело в том, что различные органы и происходящие в них процессы характеризуются своей температурой. Например, мышцы предплечья имеют температуру 36,6 °С, а головной мозг — 38 °С. Установлено, что злокачественные опухоли повышают температуру тканей на 1—3 °С, но за счет ■ кровеобмена это повышение температуры рассеивается и внешне может не проявляться. Однако, измерив спектр собственного ЭМИ для разных длин волн (частот), можно получить информацию о температуре с разной глубины биообъекта. В данном случае наиболее перспективным является тепловое радиоизлучение сантиметрового и дециметрового диапазонов; интенсивность этих излучений связана с температурой излучающих участков. Глубина источника ЭМИ определяется электрическими параметрами среды (е; ст) и может достигать 10—12 см.[ …]

В. П. Безуглый с соавторами, 1973, и др.) отмечают нарушение менструального цикла у женщин, перенесших острое отравление полихлорпиненом. По данным П. И. Комаровой (1970), у женщин-носительниц ДДТ имеется наклонность к патологическому течению беременности. Сообщается об обнаружении ДДТ в жировой ткани, печени, почках, надпочечниках и головном мозге у недоношенных детей (R. Engest с соавт., 1969). Наибольшие концентрации ДДТ, ДДЕ и ГХЦГ наблюдали в жировой ткани у больных со злокачественными новообразованиями.[ …]

Кости черепа погружены очень глубоко под поверхность кожи, лобные кости нередко сливаются. Верхняя затылочная кость хорошо развита, с высоким гребешком, разделяет темянные кости. Межглазничная перегородка перепончатая, G a d i-formes являются единственными, исключая Cypriniformes, среди живущих теперь Teleostei, у которых головной мозг так выдвинут вперед, что обонятельные луковицы находятся в непосредственной близости от носовых полостей. Обонятельные нервы, таким образом, не проходят через глазничную орбиту, как у высших Teleostei. Особое положение межглазной перегородки указывает на происхождение тресковых от очень отдаленных предков, и, быть может, гораздо более древних, чем те, к которым их теперь относит Гудрич (Goodrich).[ …]

Поражения, наносимые ударной волной, подразделяются на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые. Легкие поражения характеризуются временным повреждением органов слуха, общей легкой контузией, ушибами и вывихами конечностей. Тяжелые поражения характеризуются сильной контузией всего организма; при этом могут наблюдаться повреждения головного мозга и органов брюшной полости, сильное кровотечение из носа и ушей, тяжелые переломы и вывихи конечностей.[ …]

Акустические колебания, выходящие за пределы диапазона нормального звуковосприятия человека (20…20 ООО Гц), могут также приводить к повреждению слуха. Так, ультразвуки (свыше 20 ООО Гц), достаточно широко распространенные в промышленности, являются причиной повреждения слуха, хотя человеческое ухо на них не реагирует. Мощный ультразвук воздействует На нервные клетки головного мозга и спинной мозг, вызывает жжение в наружном слуховом проходе и ощущение тошноты.[ …]

Отравление средней тяжести сопровождается воспалением слизистой оболочки десен, ротовой полости, толстых кишок, повышением температуры, болями в области сердца, сердцебиением, понижением кровяного давления, обменными нарушениями в сердечной мышце. Одновременно отмечается ряд симптомов нарушения деятельности центральной нервной системы: поражение мозжечка, столовой части головного мозга и ядер черепномозговых нервов, невриты слухового и зрительного нервов, изменение умственной деятельности.[ …]

Размеры хрящевых рыб составляют от нескольких миллиметров до нескольких метров в длину. Характерными особенностями их являются хрящевой скелет, кожа, покрытая плакоидными (зубовидными) чешуями, парные конечности — плавники, зубы, покрытые эмалью, 5-7 пар наружных жаберных щелей (у пластиножаберных), отсутствие кожных костей и плавательного пузыря. Для большинства хрящевых рыб характерны также поперечный рот и головной мозг прогрессивного строения.[ …]

Не менее опасными являются инфразвуковые воздействия акустических колебаний (менее 20 Гц). При достаточной интенсивности инфразвуки могут воздействовать на вестибулярный аппарат, снижая слуховую восприимчивость и повышая усталость и раздражительность, и приводят к нарушению координации. Особую роль играют инфрачастотные колебания с частотой 7 Гц. В результате их совпадения с собственной частотой альфа-ритма головного мозга не только наблюдаются перечисленные выше нарушения слуха, но и могут возникать внутренние кровотечения. Инфразвуки (6…8 Гц) могут привести к нарушению сердечной деятельности и кровообращения.[ …]

Значительные возможности ускорения исследования таятся в применении расчетных методов ориентировочного определения максимальных разовых и среднесуточных концентраций атмосферных загрязнений. Основой для этих расчетов являются результаты некоторых физиологических и биологических проб, например определения порогов обонятельного ощущения, изменения световой чувствительности глаза, биоэлектрической активности коры головного мозга при действии загрязнителя или концентраций, среднесмертельных для лабораторных животных, и др.[ …]

Картина острого отравления и токсические концентрации. Концентрация А. (содержащего 4—6% гексахлорциклопентадиена) 0,04 мг/л вызвала гибель белых крыс в течение 1—5 суток. Половина погибла при 0,013 мг/л. Белые мыши еще чувствительнее. Наблюдались двигательное возбуждение, мышечные подергивания, клонико-тонические судороги. На вскрытии животных разных видов, независимо от пути введения А., отмечались резко выраженное полнокровие внутренних органов и головного мозга; мелкоочаговые и диффузные кровоизлияния в легких. Кожу не раздражает.[ …]

Ведь все энергозависимые процессы в живых клетках осуществляются информационными макромолекулами. Возникновение единичного информационного импульса в нейроне коры головного мозга человека и в нейроне ганглия дождевого червя имеет совершенно одинаковый молекулярноэнергетический механизм. В биологическом отношении ценность информации, которую человек извлекает из известного сайта в Интернете, ничуть не выше ценности информации, передаваемой единичными молекулами полового феромона, благодаря которым самец бабочки находит самку.[ …]

Токсическое действие. Максимальная переносимая доза для белых мышей при введении внутрь 0,05 г/кг, абсолютная смертельная 0,5 г/кг. Симптомы отравления: угнетение, вялость, поверхностное учащенное дыхание; через 30—40 мин — розовое окрашивание хвоста, ушей, лапок, почесывание, чихание. Смерть наступает при клонических судорогах всего тела. При вдыхании пыли в концентрации 110 мг/м3 (дисперсность 10 мк) у белых крыс возникают бронхиты, перибронхиты, катарально-десквама-тивные бронхопневмонии, пневмосклероз, гломерулонефрит, энтероколит, некроз слизистой оболочки тонкой кишки.[ …]

Цефализация (от греч. — голова …) — филогенетический процесс обособления головы у билатерально-симметричных животных и включение в ее состав органов, расположенных у предков в других частях тела. Она обусловлена тем, что передний конец тела, несущий ротовое отверстие и органы захватывания пищи (челюсти и пр.), первым вступает в контакт с новыми объектами внешней среды. Поэтому в нем концентрируются органы чувств, отделы центральной нервной системы, составляющие головной мозг. Для защиты указанных органов и головного мозга у позвоночных животных развился череп, функции которого у беспозвоночных выполняют твердые наружные покровы. Иногда под це-фализацией понимают также увеличение отношения массы головного мозга к массе тела животного. Степень цефализации (относительная масса мозга) у позвоночных животных наиболее высока у птиц, из млекопитающих — у приматов, особенно у человека.[ …]

Так же, как и у глубоководных рыб, у пещерных форм наиболее сильные изменения в организаций связаны с характером освещения. Среди пещерных рыб можно найти всю цепь переходов от рыб с хорошо развитыми глазами до совершенно слепых. Так, у Chologaster cornutus Agass. (семейства Amblyop-sidae) глаза развиты нормально и функционируют как орган зрения. У близкого вида — Chologaster papilliferus For., хотя все элементы глаза имеются налицо, но ретина уже дегенерирует. У Typhlichthys зрачок еще не закрыт, и нервная связь глаза с головным мозгом сохранена, но колбочки и палочки отсутствуют. У Amblyopsis уже и зрачок закрыт, и, наконец, у Troglicht-hys глаза редуцированы очень сильно (рис. 24). Интересно, что у молодых Trog licht hys глаза развиты лучше, чем у взрослых.[ …]

В связи с ключевой ролью холинэстераз (ХЭ) нервной ткани в передаче нервного импульса, исследование свойств и модуляция ее активности под действием различных соединений издавна является предметом изучения биохимиков, фармакологов, токсикологов. Сведения о холинэстераз-ной активности нервной ткани морских гидробионтов касаются в основном представителей класса головоногих моллюсков. В доступной нам литературе сведения о наличии и свойствах ХЭ имеются только о ферменте в электрическом органе угря Electrophorus electricus, ската Torpedo marmorata и головном мозге миноги Lamperta fluviatilis. ХЭ ската характеризуется несколько иным соотношением скоростей гидролиза субстратов: Vax Vnx= 100 : 21.[ …]

ЦНИЛИ опубликовала и подготовила к печати несколько томов исследований, в которых принимали участие свыше 50 ученых. Указанные работы получили широкую известность за пределами нашей страны. Ряд институтов, клиник и больниц включился в эту работу. Было изучено изменение различных функций организма при воздействии на него аэроионов той или иной полярности: газообмен, обмен веществ и тканевое дыхание, окислительно-восстановительные процессы, физико-химические свойства крови, функциональное состояние нервной системы и ее высшего отдела — коры головного мозга и т.д. Было доказано, что аэроионы воздействуют на организм через дыхательные пути. Проникая в кровь через органы дыхания, они влияют на ее физико-химические свойства и таким образом на все ткани и органы, в том числе и на корковые нейроны и нервные центры, которые изменяют в благоприятную сторону свое функциональное состояние и благотворно влияют на рабочие органы всего организма. Существует и нервно-рефлекторный механизм действия аэроионов. Наличие различных путей воздействия на организм аэроионов говорит о том, что последние играют весьма ответственную роль в механизме “тончайшего уравновешивания” организма с внешней средой.[ …]

Картина хронического отравления и вызывающие его концентрации. Для животных. При ежедневном 4-часовом воздействии паров Д. в концентрации 0,0027 мг/л белые крысы погибали в среднем на 31-е сутки. Очень велики индивидуальные различия в чувствительности (Спыну).[ …]

Это небольшое, но чрезвычайно интересное семейство, очевидно, очень древнее и не имеющее близких родственных групп. Оно объединяет лишайники, слоевище которых образует листоватые пластинки, иногда довольно большие (диаметром до 20 см), прикрепляющиеся к субстрату при помощи центрального гомфа. Пластинки покрыты с обеих сторон коровым слоем разной окраски, от серовато-белой до черноватой, но никогда не желтой и не зеленой. Нижняя сторона слоевища голая или снабжена ризинами, которые, однако, не служат для прикрепления слоевища к субстрату. Апотеции построены своеобразно, они лецидеевого типа, но именуются гирофороидными, так как снабжены особыми орнаментальными выростами разной формы, напоминающими извилины головного мозга — гирусы. Парафизы простые, несколько утолщенные. Споры одноклеточные, реже муральные, бесцветные или буроватые.[ …]

Микроорганизмы, «поедая» углеводороды, содержащиеся в нефти, накапливают значительное количество клеточной массы. Более половины этой массы составляет белок. Таким образом, выращивая парафинокисляющие микроорганизмы на нефтяных фракциях, можно получать белок из непищевого сырья. Для получения белка из углеводородов используют дрожжевые организмы, так как белок парафинокисляющих лучистых грибков, в частности микобактерий-, менее ценный. Однако лучистые грибки, окисляющие углеводороды, способны синтезировать ряд ценных соединений. Это их свойство может быть использовано в народном хозяйстве. Например, как уже упоминалось, МусоЬас1. сегоНогтапэ превращает гексадекан в цетилпальмитат, который широко применяется в парфюмерной промышленности. Добывают это вещество из головного мозга кашалотов. Парафинокисляющие микобактерии синтезируют разнообразные витамины. Одни штаммы образуют витамины группы В, в частности рибофлавин. Другие накапливают каро-тиноиды — вещества, близкие к витамину А. Найдены и такие микобактерии, которые, окисляя углеводороды, выделяют в среду зндчц-тельные количества аминокислот.[ …]

Жизнедеятельность организма регулируется прежде всего на субклеточном и молекулярном уровнях. Это химическая авторегуляция реакций обмена веществ. Она решает местные задачи и является основой всех видов регуляции. Осуществляется она путем изменения концентраций метаболитов, повышения или снижения активности н количественного содержания ферментов, т. е. усиления или угнетения их синтеза, структурных изменений их и других функциональных белков. Но регуляция происходит и на более высоких уровнях: клетки в целом, ткани, органа, функциональной системы, организма. Чем на более высокий уровень передаются управляющие выходные сигналы, тем более обобщенный характер они носят. У человека и животных высшим центром, управляющим вегетативными функциями (кровообращением, дыханием, движением, выделением гормонов и т. п.), является гипоталамус, расположенный в нижней части промежуточного мозга, имеющий связи с системой желез внутренней секреции, другими частями мозга и центром сознания — его корой. Поступающие сигналы могут осознаваться или не осознаваться. Управляющие ответы на неосознанные сигналы среды могут осуществляться гипоталамусом и без участия высшего отдела головного мозга — его коры.[ …]

Fishbrain — Приложение для рыбалки от FishBrain

Рыбачьте умнее с Fishbrain, приложением №1 для любителей рыбалки.

Миллионы рыболовов доверяют Fishbrain, когда отправляются на рыбалку. У Fishbrain более 14 миллионов пользователей и зарегистрировано 12 миллионов уловов, а также снаряжение от более чем 350 рыболовных брендов, которое вы можете купить прямо в приложении. Fishbrain предоставляет вам точные аналитические данные, которые помогут вам ловить больше и крупнее рыбы. Загрузите приложение Fishbrain сегодня, ваш личный рыболовный журнал, карту, интернет-магазин рыболовных снастей и инструмент прогнозирования в одном приложении.

Самое главное, ваши места рыбалки всегда остаются в секрете. С нашими встроенными настройками конфиденциальности вы можете поделиться своим местоположением улова или нет!

Рыбачьте умнее с Fishbrain Pro

НАЙДИТЕ ЛУЧШИЕ МЕСТА ДЛЯ РЫБАЛКИ
• Карты глубин Navionics в США и Канаде или C-MAP Social — исключительное покрытие и детализация контуров дна в высоком разрешении для ваших любимых мест рыбалки.
• Прогнозирование мест для рыбалки — открывайте новые места для рыбалки с помощью собственного алгоритма искусственного интеллекта Fishbrain
• Места для рыбалки с подтвержденными местами улова помогут вам ловить рыбу в нужном месте в нужное время.

ЛОВИТЕ БОЛЬШУЮ РЫБУ
• Лучшие приманки, используемые в вашем регионе – основано на 12 миллионах уловов
• Учитесь у других рыболовов. Получайте местные советы, смотрите используемое снаряжение и делитесь своими советами.
• Прогнозы BiteTime™ для видов в вашем районе подсказывают, что вы, скорее всего, клюнете.
• Покупайте самые эффективные приманки прямо в приложении.

ПОСТОЯННО БОЛЬШЕ УЛОВА
• Личный журнал и информация о состоянии улова
• Личная статистика, где и когда вы ловите рыбу
• 7-дневный прогноз рыбалки с лунными диаграммами и картами приливов и отливов

Fishbrain Pro доступен в качестве дополнительного обновления за 9 долларов США.99 долларов в месяц или 74,99 доллара в год. Вы можете подписаться и оплатить через свою учетную запись App Store. Ваша подписка будет автоматически продлена, если вы не отмените ее как минимум за 24 часа до окончания текущего периода. Вы можете управлять своими подписками, войдя в пользовательские настройки в своей учетной записи App Store после покупки. Автообновление также может быть отключено оттуда.

FISHBRAIN FREE
Вы также можете использовать Fishbrain бесплатно, и это даст вам потрясающие впечатления как на воде, так и вне воды.

БЕСПЛАТНЫЕ КАРТЫ ДЛЯ РЫБАЛКИ
• Карта с местами для рыбалки, большинство из них содержит обзоры и информацию об удобствах на территории, таких как пандусы и причалы.
• Информация о видах, обитающих в этих водах.
• Прогноз времени клева для 1 вида и сколько раз каждый из них был там пойман.

ВАШ ЛИЧНЫЙ ЖУРНАЛ
• Инструмент распознавания рыбы, который поможет вам загружать данные об улове за считанные секунды
• 100% конфиденциальность местоположения вашего улова
• Персональная статистика улова о том, какие виды и на какие наживки вы сделали
• Персональная карта улова и цифровая коробка для снастей

FISHBRAIN SHOP (только для США)
• Бесплатная доставка при заказе на сумму более 50 долларов США
• Бесплатная доставка при заказе на сумму более 10 долларов США для рыболовов Fishbrain Pro
• Более 300.000 оценок и отзывов рыболовов
• Рекомендации по выбору снаряжения на основе улова
• Еженедельные акции и скидки

УЧИТЕСЬ И СОВЕРШЕНСТВУЙТЕСЬ С СООБЩЕСТВОМ ИЗ 13 МИЛЛИОНОВ
• Найдите ближайших рыболовов для рыбалки.
• Делитесь своим уловом с такими же рыболовами, как и вы. Соленая и пресная вода, окунь или сом — все они на Fishbrain ждут, чтобы подбодрить вас.
• Присоединяйтесь к беседам о рыбалке в частных группах или один на один.

Политика конфиденциальности: http://fishbrain.com/privacy
Условия и положения: http://fishbrain.com/terms_conditions

Любите Fishbrain и рыбалку?
Подпишитесь на нас в Facebook: https://www.facebook.com/fishbrainapp
Подпишитесь на нас в Instagram: https://www.instagram.com/fishbrainapp
Подпишитесь на нас в Twitter: https://twitter.com/fishbrain

Обзор мобильного приложения

Fishbrain | афишингаддиктион

Fishbrain — это ваш личный рыболовный журнал, карта и инструмент прогнозирования в одном приложении. Я буду рассматривать приложение, сравнивая функции Basic (бесплатно) и Pro. Это обзор только приложения Fishbrain, и я не буду сравнивать его с другими приложениями для рыбалки или рыболова, представленными на рынке.Когда я описываю различные функции, доступные в приложении, я включил много снимков экрана, чтобы дать вам хорошее представление о том, как выглядит приложение как для базового, так и для профессионального членства. Для этого я использовал 2 разных устройства Android; один вошел в систему с членством Pro, а другой — с базовым членством. Однако вы можете скачать приложение Fishbrain для Android или iPhone.

Полное раскрытие: Fishbrain любезно активировала членство Pro в моей учетной записи Basic, чтобы я мог дать более полный обзор приложения и его функций.Я также являюсь партнером Fishbrain и получаю часть продаж, если вы используете мои партнерские ссылки.

Сравнение функций Fishbrain

Давайте сначала посмотрим на все функции и на то, включены ли они в подписки Basic и Pro. В целом, базовое членство предоставляет обширный список ценных функций. Однако, когда у меня было только базовое членство, я хотел, чтобы у меня были некоторые функции членства Pro. Некоторые из этих функций только доступны с членством Pro, а некоторые функции ограничены с членством Basic.Мы рассмотрим эти функции и ограничения в каждом разделе.

Ниже приведен текущий набор функций для базового и профессионального членства по состоянию на 27 декабря 2020 г. X означает, что эта функция доступна в членстве. L указывает, что функция доступна, но ограничена.

Рекламируемые функции Базовый Про
Рейтинги и обзоры мест для рыбалки х х
Статистика улова х х
Прогноз погоды х х
Местный улов х х
Точные позиции захвата х
Лучшие приманки и приманки л х
Окончательный прогноз рыбалки л х
Карта глубины х
Частные путевые точки х
Частные группы х
Предложения для участников и бесплатная доставка х

Есть также несколько функций приложения, которые я хотел бы охватить, которые не рекламируются, но я думаю, что они очень ценны и заслуживают упоминания и объяснения.

Прочие характеристики Базовый Про
Точечный прогноз (бета) х
Управление коробкой передач х х
Магазин в приложении х х

Места для рыбалки Рейтинги и обзоры

В приложении Fishbrain есть интерактивная карта, которая позволяет вам находить новые места для рыбалки, просматривать рейтинги и читать отзывы других рыболовов о каждом месте.Это позволяет вам исследовать местный район рыбалки, не посещая эти места физически. Вы даже можете обнаружить места для рыбалки, о которых вы даже не подозревали. Это также может значительно сэкономить время и помочь вам спланировать следующую рыбалку.

Скриншот обзоров сообщества в приложении Fishbrain

Я призываю вас отправлять свои собственные оценки и отзывы о местах, которые вы посещаете. Это помогает построить сообщество, принося пользу другим. При отправке отзыва у вас есть возможность поставить рейтинг от 1 до 5 звезд, дать отзыву название и дать отзыв о воде не более 2000 символов.Кроме того, приложение Fishbrain также спрашивает, какие функции применимы к местоположению. На это можно ответить простым нажатием на галочку (да), вопросительный знак (не уверен) или красный крестик (нет).

Скриншот формы отзыва для Summit Lake, взятый из приложения Fishbrain. Скриншот вопросов обзора для приложения Fishbrain

. Статистика улова

.

После того, как вы поймали рыбу в месте для рыбалки, которое вы обнаружили с помощью интерактивной карты, у вас есть возможность зарегистрировать этот улов и поделиться им с другими.

Детали журнала улова рыбных мозгов

Снимок экрана со сведениями о журнале улова в приложении Fishbrain. Снимок экрана с нижней половиной экрана сведений о журнале улова в приложении Fishbrain.

Для каждой зарегистрированной рыбы вы можете заполнить все следующие данные.

  • селфи вас и вашего ланкера, в том числе сделать фото из приложения или выбрать существующее фото
  • точное место улова (подробности ниже)
  • размер и вес рыбы
  • механизм, который использовался для посадки
  • используемый метод рыбной ловли (например,грамм. кастинг, донная ловля, нахлыст и др.)
  • было ли это поймать и отпустить
  • дата и время (которые фиксируются автоматически, но могут быть изменены, если вы регистрируетесь позже)
  • конфиденциальность местоположения
    • общественный
    • конкурс, где вы делите воду, но не точное место
    • частный, где вы не сообщаете никаких подробностей о местоположении
  • рыбацкая вода, где была поймана рыба

Распознавание видов

После того, как вы сделали или выбрали фотографию, приложение прогоняет изображение через механизм распознавания видов и автоматически выбирает для вас наиболее вероятные виды.Это может сэкономить вам еще немного времени, чтобы вы могли вернуться к следующей посадке.

Результаты распознавания видов рыб в приложении Fishbrain

Сводные данные об уловах

Приложение Fishbrain использует данные, которые вы и другие рыболовы зарегистрировали, и объединяет данные несколькими способами. Данные агрегируются по воде и видам, по воде и наживке, и, конечно же, вы можете просмотреть все свои уловы. Некоторые детали ограничены базовым членством. Эти сводные статистические данные включают:

  • Виды и количество зарегистрированных уловов
  • Лучшие приманки, используемые на этой воде
  • Прогноз BiteTime™
  • Таблица лидеров по видам
Лучшие приманки для Summit Lake в приложении Fishbrain с подпиской ProЛучшие приманки для Summit Lake в приложении Fishbrain с базовой подпиской

Прогноз погоды

Еще одной уникальной функцией приложения Fishbrain является прогноз погоды.Для удобства вы можете получить прогноз погоды прямо с интерактивной карты или во время просмотра конкретного водоема. Текущие сведения о погоде включают текущую температуру, скорость и направление ветра, а также высоту волны. Прогноз погоды можно просматривать по часам, и он предоставляет данные о температуре и облачности, осадках, скорости и направлении ветра, атмосферном давлении, приливах и фазах солнца и луны.

Скриншот верхней части прогноза погоды в приложении Fishbrain Скриншот нижней части прогноза погоды в приложении Fishbrain

Local Catches

Еще одной особенностью интерактивной карты является возможность поиска по видам или месяцам улова.Это позволяет вам отточить типы мест для рыбалки, которые вы ищете, в зависимости от типов рыб, на которые вы ориентируетесь, и времени года, в которое вы будете ловить рыбу. Это может значительно сэкономить время, так как вы не хотите тратить время на поиск определенного вида в месте рыбалки, где нет даже вида, на который вы нацеливаетесь.

Скриншот фильтров интерактивной карты в приложении Fishbrain

Социальная лента

Приложение Fishbrain также имеет настраиваемую ленту сообщений от других рыболовов.Ваша личная лента состоит из улова других рыболовов, за которыми вы следите, видов, за которыми вы следите, мест рыбалки, за которыми вы следите, и многих других критериев. Вы можете поставить лайк, прокомментировать или поделиться любой публикацией из своей ленты. Совет: если вы просматриваете свою ленту и видите публикацию или изображение, которое вам нравится, вы можете просто дважды коснуться изображения.

Настройки канала приложения Fishbrain

В вашем канале также предлагаются другие учетные записи, на которые следует подписаться, в зависимости от ваших предпочтений и текущих рыболовов, на которых вы подписаны.

Предлагаемые рыболовы и бренды в ленте приложения Fishbrain

Недавние уловы для местоположения

Каждый водоем также имеет свою собственную ленту, которая позволяет просматривать все уловы, зарегистрированные в этом конкретном водоеме.Это поможет вам узнать, что кусало в последнее время, и на какие виды следует ориентироваться. Это также позволяет вам находить других рыболовов, которые ловили рыбу в вашей местной воде, и помогает создавать сообщество и общаться с другими местными рыболовами.

Фотографии недавних уловов озера Саммит в приложении Fishbrain

Точные позиции улова

С членством Pro, используя интерактивную карту, вы сможете увидеть точное место на карте, где другие поймали свою рыбу. Это может быть очень полезно при определении горячих точек, на которые следует ориентироваться.Помимо просмотра точного местоположения, вы также можете щелкнуть маркер на карте, чтобы просмотреть сведения о зарегистрированном улове. Точные положения обозначены зелеными маркерами.

Скриншот Summit Lake в приложении Fishbrain с включенной функцией точных позиций улова

Лучшие приманки и приманки

В индивидуальном представлении воды приложение Fishbrain показывает лучшие приманки и приманки для каждого вида, включая подсчет количества зарегистрированных приманок. Приманки записываются с течением времени из зарегистрированных уловов от вас и других рыболовов.Эта функция доступна как для участников Pro, так и для участников Basic, но она ограничена 1 лучшим видом для членства Basic.

Полный список лучших приманок для Summit Lake в приложении Fishbrain с подпиской Pro

Ultimate Fishing Forecast

Еще одна функция приложения Fishbrain — это окончательный прогноз рыбалки под названием BiteTime™. Функция BiteTime™ показывает лучшее время дня для ловли рыбы. Когда вы находитесь на интерактивной карте, в верхней части карты есть кнопка BiteTime™.Это покажет вам лучшее время поклевки в районе, указанном на вашей карте. Если вы находитесь в определенной воде, BiteTime™ отображается в нижней части вкладки «Прогноз».

Как вы могли догадаться, BiteTime™ показывает почасовую разбивку всех видов в этом районе или в воде. Эта функция показывает все виды для участников Pro, но для участников Basic она показывает только 1 лучший вид.

Снимок экрана BiteTime для области Summit Lake в приложении Fishbrain с подпиской ProСнимок экрана BiteTime для области Summit Lake в приложении Fishbrain с базовой подпиской

Карта глубины

Еще одна функция, эксклюзивная для членства в Fishbrain Pro, — контуры глубины на интерактивной карте.Контуры глубины в Fishbrain предоставлены C-MAP® Genesis Social Maps и собраны из местных рыбацких и лодочных сообществ. Эту функцию можно включить или отключить в слоях карты (значок в правом верхнем углу интерактивной карты). Это может быть чрезвычайно полезно, если у вас есть какое-то судно. Эта функция вообще недоступна для базовой подписки.

Карта Саммит-Лейк с включенной функцией контуров глубины в приложении Fishbrain

Частные путевые точки

Членство в Fishbrain Pro также активирует функцию личных путевых точек.Эта функция позволяет создавать пользовательские маркеры на карте, которые сохраняются в вашей учетной записи. Вы можете выбрать один из множества символов, чтобы обозначить путевую точку. Вы также можете назвать свою путевую точку, добавить примечание и загрузить изображение на свою путевую точку. Загруженное изображение поможет вам снова идентифицировать место в будущем, захватив любую уникальную структуру или дерево.

Удаление частной путевой точки в Summit Lake в приложении FishbrainСнимок экрана редактирования путевой точки в приложении FishbrainСписок доступных значков для частной путевой точки в приложении Fishbrain

Частные группы

Приложение Fishbrain позволяет создавать общедоступные группы и присоединяться к ним.Тем не менее, членство Pro позволяет вам создавать частные группы с друзьями и приятелями по рыбалке. Частные группы могут быть найдены и присоединены только другими участниками Pro. Принимая во внимание, что к общедоступным группам может присоединиться любой участник сообщества Fishbrain.

При создании группы, независимо от вашего типа членства, вы можете загрузить изображение для группы, название группы и необязательное описание, местоположение и темы.

Скриншот экрана создания группы в приложении Fishbrain

Предложения для участников и бесплатная доставка

Еще одно преимущество членства Pro заключается в том, что вы получаете эксклюзивные предложения от магазина и всегда получаете бесплатную доставку всех покупок.


Есть также несколько функций, которые не указаны на веб-сайте Fishbrain. Я хотел бы выделить и эти функции, так как считаю их очень полезными.

Точечный прогноз

На момент написания этой статьи (27 декабря 2020 г.) эта функция находится в стадии бета-тестирования и доступна только для участников Pro. Эта функция выделяет места, которые могут быть хороши для рыбалки. Эта функция также доступна только в определенных штатах — 21, если быть точным. При включении этой функции на интерактивной карте отображается розовое наложение тепловой карты.Чем темнее розовый, тем заметнее предсказание. Однако эта функция находится в стадии бета-тестирования и может быть надежной, а может и нет.

Скриншот Summit Lake с включенной функцией Spot Prediction в приложении Fishbrain

Gear Management

Выбор снасти на самом деле является вспомогательной функцией регистрации улова. Однако вы можете управлять своим снаряжением в приложении, фактически не записывая никаких уловов. В настоящее время существует 9 основных типов снастей, которыми вы можете управлять в приложении: от приманок и приманок до удочек и катушек, а также терминальных снастей.При записи улова вы можете записывать любые и все снасти, которые у вас есть в вашем управлении снастями, чтобы вы могли быть настолько конкретными, насколько хотите. Если вы действительно хотите проанализировать свои уловы, чтобы увидеть, что работает и как воспроизвести условия и снасти, которые вы использовали, это действительно хорошие данные для сбора.

Скриншот экрана добавления снаряжения в приложении Fishbrain

Внутри функции управления снаряжением вы также можете писать и читать обзоры для любого типа снаряжения. Управление снаряжением также позволяет легко добавлять вариации к одному и тому же типу снаряжения, например по цвету и весу.

Рейтинги и обзоры снаряжения в приложении Fishbrain

Магазин в приложении

Магазин Fishbrain также доступен прямо из приложения. Если вы просматриваете свою ленту и видите сообщения с зарегистрированным снаряжением или кем-то в одежде Fishbrain, вы можете нажать значок «Магазин» в нижней части приложения и найти продукт, который вы ищете. В качестве бонуса (упомянутого ранее), если вы являетесь участником Pro, вы получаете скидки на товары, которые вы покупаете в магазине.

Скриншот категорий наживок и приманок в магазине Fishbrain в приложении

Цены

Вы же не думали, что я предоставлю всю информацию о приложении Fishbrain и не назову вам цены, не так ли?

Во-первых, стоит отметить, что членство в Fishbrain Pro имеет 14-дневную пробную версию.Таким образом, вы можете попробовать все функции Pro, прежде чем оформить членство. Членство Pro в настоящее время имеет 3 варианта подписки. Вы получаете одинаковые функции со всеми тремя. Вы просто получаете лучшую скидку, чем дольше вы берете на себя обязательство.

Месяцы $ в месяц Всего Выставлен счет
12 6,25 долл. США в месяц 74,99 $ ежегодно
3 8 долларов.33 / месяц 24,99 $ ежеквартально
1 9,99 долл. США в месяц 9,99 $ ежемесячно
Планы членства Pro для приложения Fishbrain по состоянию на 27 декабря 2020 г.

Заключение

В целом, я думаю, что Fishbrain — замечательное приложение. В нем есть много функций, которые я бы никогда не стал искать в приложении для рыбалки, а также есть функции, о которых я бы даже подумал. Если вы ищете приложение для рыбалки, которое позволяет находить места для рыбалки, записывать уловы и снасти, а также позволяет вам взаимодействовать с другими рыболовами, это приложение для вас.Так что вперед, скачивайте приложение Fishbrain и сами оцените его замечательные функции.

  1. Выдержка из описания приложения Fishbrain в Google Play Store ↵
  2. Выдержка из информации о функциях контуров глубины приложения Fishbrain. ↵
  3. Выдержка из информации о функции Spot Prediction приложения Fishbrain. ↵

Картирование всего мозга социально изолированных рыбок данио показывает, что одинокие рыбы не являются одиночками

Ряд других моментов, которые выделяются из множества предложений, которые вы найдете ниже.

1) Введение сокращено, чтобы предвосхитить основной вывод, предложенный рецензентом 4.

Мы согласны с тем, что во введении, и особенно в первом абзаце, не были четко выделены основные выводы статьи. Теперь мы добавили более общий обзор целей и результатов исследования, ввели понятие «одиночка» и «одиночка» и объяснили, почему мы решили использовать как частичную, так и полную изоляцию.

2) Четкое указание на то, что N считается, как просит рецензент 2.Также, пожалуйста, объясните полный метод поведенческого анализа и анализа, а не ссылайтесь на другую статью.

Спасибо, что указали на это. Теперь мы включаем N подсчетов для каждого сообщаемого эксперимента либо непосредственно на рисунке, либо в соответствующей легенде. Как было предложено, мы изменили раздел «Материалы и методы», чтобы включить полное объяснение поведенческого анализа и анализа, а не ссылку на предыдущую работу. По просьбе рецензента 2 мы также указали, что каждая рыба была протестирована только один раз, т.е.е. В социальном анализе было протестировано 380 отдельных контрольных рыб, и, следовательно, все эксперименты являются отдельными испытаниями, и целесообразно использовать статистический тест Манна-Уитни, а не дисперсионный анализ.

3) По-видимому, неподвижность используется как показатель «беспокойства». Если это так, это должно быть определено количественно, и неподвижность должна занять место беспокойства в результатах. Более того. неподвижность также может сигнализировать об аффекте, подобном страху или депрессии. Таким образом, риторика дискуссии должна быть смягчена, чтобы признать эту двусмысленность.Примечательно в этой связи, что буспирон обладает атипичным антидепрессивным, а также анксиолитическим действием.

Спасибо, что обратили внимание на эту двусмысленность. Мы согласны с тем, что мера, которую мы использовали в статье, процент времени движения, может лежать в основе других поведенческих фенотипов, помимо тревоги, таких как депрессия или страх, и мы соответствующим образом изменили наше обсуждение. Мы также включили дополнительный рисунок (рис. 1 — дополнение к рисунку 1C-D), на котором мы количественно определяем процент времени, затрачиваемого на замирание во время акклиматизации и воздействия социальных сигналов.Этот параметр сообщает процент времени, в течение которого рыба остается неподвижной в течение 3 секунд и более. Данные показывают, что у полностью и частично изолированных рыб наблюдается значительное увеличение «замираний» во время акклиматизации и воздействия социальных сигналов, хотя у полностью изолированных рыб наблюдается большее увеличение (рис. 1 — дополнение к рисунку 1C-D, слева). Кроме того, когда мы смотрим на антисоциальную рыбу во время воздействия социального сигнала (рис. 1 — дополнение к рисунку 1D справа, синие точки), каждая экспериментальная группа (контрольная, полностью изолированная и частично изолированная) имеет одинаковый процент времени замирания. подтверждая наше утверждение о том, что замирание является признаком антиобщественного поведения как «одинокой», так и «одинокой» рыбы.

Наконец, верно, что буспирон также использовался в качестве атипичного антидепрессанта, однако только в качестве дополнительной терапии у пациентов с генерализованными тревожными расстройствами и депрессией. Это очень интересно. Мы считаем, что еще многое предстоит узнать о действии буспирона и взаимодействии между тревогой и депрессией, и мы считаем, что рыбки данио послужат отличной моделью для дальнейшего изучения. Поэтому мы улучшили обсуждение буспирона на протяжении всей рукописи, чтобы мотивировать его использование в наших экспериментах и ​​предложить дальнейшие направления.

4) Пожалуйста, объясните, почему Busp был протестирован на частично выделенных, а не на полных изолятах.

Мы согласны с тем, что этот момент должен быть лучше объяснен в документе, спасибо, что обратили на это внимание. Есть несколько причин, по которым мы выбрали частично изолированных рыб для проведения экспериментов с наркотиками. Прежде всего, частичная изоляция всего на 48 часов вместо 3 недель уже вызывает глубокие поведенческие изменения в поведении социальных предпочтений (рис. 1А), аналогичные полной изоляции.Во-вторых, функциональная активность, наблюдаемая в присутствии (Рисунок 2B) или без него (Рисунок 3A-B) социальных сигналов, очень похожа между полностью и частично изолированными рыбами. Однако как в поведении, так и в нервной активности влияние частичной изоляции менее серьезно, чем полная изоляция. Поэтому мы решили, что частичная изоляция представляет собой «промежуточный» фенотип, который позволит нам обнаружить как положительное, так и отрицательное влияние данного лечения на социальность. Теперь это было объяснено в рукописи.

Наконец, у рецензентов возникли разногласия по поводу использования терминов «одинокий» и «одиночка». Я возьму на себя прерогативу редактора и позволю себе сохранить эти термины и даже расширить их использование. Но, по мнению несогласных, добавьте, пожалуйста, некоторые обоснования и предостережения к использованию этих терминов.

Спасибо за это решение. Мы также считаем, что условия убедительны, и мы включили их в заголовок нашей первой заявки.Поэтому мы повторно ввели термины в заголовок, объяснили и обосновали их использование во введении и использовали их по всей рукописи, где это уместно.

Рецензент №1:

Это очень интересное и убедительное исследование, показывающее, что типичное отсутствие предпочтения находиться рядом с другими рыбами исчезает после социальной изоляции. Но интересным моментом является то, что активация cfos отличается у контрольных выращенных животных, которые избегают других рыб, и у изолированных рыб, которые демонстрируют такое же избегание.Авторы предлагают использовать термины «одинокий» и «одиночка» для изолированных и контрольных рыб, которые не могут предпочесть других рыб.

Единственное, что меня серьезно беспокоит, это то, что о «тревожном» поведении говорят, но не показывают и не измеряют. Рисунок 1D упоминается, но мне не очевидно, как эта фигура местоположения показывает мне степень замерзания. Сплошные черные области могут означать замораживание или повторяющееся плавание в одной и той же области — я не могу сказать, что именно. И я был бы счастливее, если бы они назвали это замораживанием, если на самом деле они так это измеряли.

Мы согласны с тем, что качественное представление «замирания» поведения на рисунке 1D и дополнительного видео было недостаточным, чтобы продемонстрировать, что антисоциальные рыбы демонстрируют поведение, подобное тревоге. Таким образом, мы теперь количественно определили процент времени, затрачиваемого на замирание во время периода акклиматизации и социальных сигналов, и включили этот анализ в рисунок 1 — приложение к рисунку 1C-D. Данные показывают, что как полностью, так и частично изолированные рыбы имеют значительное увеличение замираний в период акклиматизации, что свидетельствует о повышенном уровне общей тревожности.Это повышенное замирание сохраняется во время воздействия социального сигнала, но больше всего у полностью изолированных рыб. Мы считаем, что этот дополнительный анализ в значительной степени поддерживает наше утверждение о том, что изоляция усиливает тревожно-подобное замирание. Большое спасибо за предложение.

Рецензент №2:

В этой статье используются рыбки данио для изучения влияния хронической социальной изоляции на нейронные реакции. Авторы отмечают, что в пределах нормальной популяции рыбок данио существует некоторая изменчивость в социальных предпочтениях животных, так что, хотя большинство животных демонстрируют сильную склонность к стайке с визуально представленным сородичем, существует определенный процент, который не будет демонстрировать такое поведение. (или проявляют его в очень ограниченной степени), поведение, напоминающее то, что наблюдается у хронически изолированных животных, которые также склонны избегать социального взаимодействия.Затем авторы пытаются сравнить нервную реакцию, в частности зрительного отдела и областей вентральной части среднего мозга (преоптическое ядро ​​гипоталамуса, заднее туберальное ядро ​​и каудальный гипоталамус), на визуальные социальные стимулы и провести различие между этими реакциями у хронически изолированная рыба, остро изолированная рыба и реакция «нормальной» социально избегающей рыбы. Они показывают, что нейронные реакции в этих областях мозга различаются в зависимости от изоляции, и, таким образом, делают вывод, что поведение социального избегания, вызванное изоляцией развития, не похоже на социальное избегание, которое естественным образом встречается в популяции.-8), этого следовало ожидать, учитывая заявленные размеры групп. Действительно ли эти размеры групп взяты из одного экспериментального повтора (например, n = 380 для неизолированных рыб) или они объединили несколько повторов? Если это так, то было бы более целесообразно проанализировать повторные эксперименты каким-либо другим методом (например, двухфакторным дисперсионным анализом или обобщенной линейной моделью с факторами: «номер эксперимента» и «обработка»), а не объединять их и использовать один. проверить все данные.

Спасибо, что указали на это.Все эксперименты представляют собой отдельные экспериментальные повторы (т. е. 380 отдельных неизолированных рыб были протестированы один раз в анализе социальных предпочтений). Теперь мы описали это более четко в разделе «Материалы и методы».

2) Третий абзац: «мы обнаружили, что рыбы, выращенные в изоляции, были значительно менее активны, чем их обычно выращенные братья и сестры во время сеанса акклиматизации (рис. 1B: C против Fi, p = 9,0e-6; C против Pi, p = 2,8e -9 Манна-Уитни).Однако при разделении на группы со схожими социальными предпочтениями просоциальные изолированные рыбы были почти так же активны, как просоциальные контрольные (рис. 1C справа: C (+S) против Fi (+S), p =0.02 Манн-Уитни; C (+S) против Pi (+S) p = 0,14 Манн-Уитни»

Эти заявления сбивают с толку/вводят в заблуждение. Авторы не сравнивали уровни активности просоциальных, несоциальных и антисоциальных рыб в той же парадигме, что и в первом предложении (а именно, в фазе акклиматизации). Они измеряют его во время фазы социального воздействия (рис. 1C, легенда), таким образом, они фактически показывают дифференциальную реакцию на социальный сигнал с точки зрения общей подвижности, но не изменение базовой активности в зависимости от уровня общительности как таковой.Я согласен, что было бы интересно сравнить, постфактум, базовые уровни активности про\не\антисоциальных рыб (т. , и сравнить между группами), но это не те данные, представленные здесь, и формулировка должна быть изменена, чтобы отразить это или правильное сравнение, представленное на рисунке.

Это действительно хороший момент. Спасибо, что обратили внимание на нашу запутанную презентацию и описание.Теперь мы изменили рисунок 1C и заменили участки роя антисоциальных и просоциальных рыб во время социального воздействия на те, которые были в период акклиматизации (которые были классифицированы на основе их последующей работы в период социального сигнала). Новые данные подтверждают наш аргумент о том, что базовая (т.е. без социальных сигналов) подвижность антисоциальной, полностью и частично изолированной рыбы очень похожа в период акклиматизации. Эта сниженная мобильность сохраняется во время фазы социального сигнала, как мы первоначально сообщали на основном рисунке.Мы переместили графики мобильности роя в течение периода социальных сигналов на рисунок 1 — приложение к рисунку 1.

3) «…которые не подвергались воздействию социальных сигналов во время анализа (рис. 3А), мы обнаружили значительное увеличение областей, связанных с визуальной обработкой тектума зрительного нерва (McDowell et al., 2004) и реакцией на стресс в задней туберальной области. ядро, ПТН»

Насколько я могу судить, авторы не пытались оценить идентичность нейронов, активированных PTN, и поэтому это утверждение может быть несколько сильным.Например, PTN также является основной областью дофаминергических нейронов рыб, связанных с вознаграждением, а также ГАМК-эргическими нейронами.

Спасибо, что помогли нам прояснить этот момент. Недавно мы начали выполнять in situs для дофаминергических, серотонинергических и ацетилхолиновых маркеров у молоди рыб. Эти предварительные данные показывают, что активируемой областью является PTN, однако дофаминергические нейроны — это не те, которые, как мы видим, активированы. Эти дофаминергические нейроны, по-видимому, окружают активированную область, показанную на рисунке 3А внизу.Мы пока не знаем, какой тип маркеров экспрессируют эти нейроны. Было показано, что нейроны PTN экспрессируют ГАМК (gad), а также могут коэкспрессировать (vglut2) в дополнение к дофамину (Th2). Мы планируем продолжить характеристику нейронов PTN как можно скорее, но на данный момент мы улучшили наше обсуждение PTN и других идентифицированных областей на протяжении всей рукописи, чтобы отразить эти возможные альтернативные роли.

4) Параграф четвертый-шестой: На что были нормированы данные в этих экспериментах.В предыдущем эксперименте (Рисунок 2), где авторы рассматривают реакцию социальных зон, они сравнивают рыбу, подверженную социальному воздействию, с рыбой, не подвергающейся социальному воздействию, но здесь это невозможно, поскольку рыба, не подвергающаяся социальному воздействию, является частью анализа ( и их уровни активности не дают в сумме 1 на нормализованном графике активности).

Спасибо, что обратили внимание на эту путаницу. Все отдельные карты мозга были сначала обработаны с использованием нормализации гистограммы интенсивности, как описано в разделе «Материалы и методы».Как вы заметили, на рисунке 2 мы представляем данные в виде «изображений различий», чтобы выделить относительные изменения в ответ на воздействие социальных сигналов. Однако на рисунке 3 мы сравниваем группы (т. е. контрольную и изолированную) и идентифицируем изменений активности c-fos , которые происходят независимо от предъявления социального сигнала, и поэтому мы сообщаем об абсолютном (нормализованном гистограмме) выражении c-fos . в разных регионах. Теперь мы подчеркнули разницу в представлении рисунков 2 и 3 в тексте рукописи, чтобы подчеркнуть это для читателя.

5) «…и социальная фобия у людей (Schneier et al., 1993; van Vliet et al., 1997)» следует читать: «уменьшает социальную фобию», а не усиливает.

Спасибо, что нашли эту ошибку. Мы изменили текст соответствующим образом.

6) «Влияние буспирона на скорость восстановления социальных предпочтений позволяет предположить, что он может снижать тревожность за счет регулирования пластичности контуров, возможно, за счет подавления гиперчувствительности, приобретенной в период изоляции»

Авторы ранее количественно оценивали тревожное поведение с помощью показателей мобильности (% времени, проведенного в движении).Поэтому было бы уместно включить показатель времени, затрачиваемого на движение в минуту, чтобы усилить это утверждение. В нынешнем виде это утверждение представляет собой интересную гипотезу, но не совсем подтвержденную данными.

Спасибо за предложение провести этот важный анализ. Теперь мы количественно определили процент времени, перемещающегося в интервалах по одной минуте для каждой группы лечения, представленной на рисунке 4 AB, и включили новую панель на рисунке 4 (рисунок 4C). Результаты показывают, что обработка буспироном увеличивает подвижность частично изолированных рыб, которые достигают контрольных уровней в течение первой минуты социального анализа.Таким образом, эти новые данные вместе с результатами VPI (рис. 4B) подтверждают аргумент о том, что буспирон снижает тревожность/увеличивает подвижность и что это происходит до восстановления социальных предпочтений. Очень интересно и отличное дополнение к учебе. Еще раз спасибо за предложение.

7) Три комментария к эксперименту по спасению буспирона:

а) Почему авторы поставили этот опыт только на частично изолированных, а не на полностью изолированных рыбах? Учитывая различия в поведении и активности мозга между этими двумя моделями, совсем не ясно, что нейронный механизм, управляющий их антисоциальным поведением, один и тот же, и, следовательно, полностью изолированные особи могут не поддаваться лечению буспироном.Это было бы интересным и актуальным дополнением к статье.

Спасибо, что позволили нам прояснить это решение. В дополнение к ответу на комментарий редактора выше, мы хотели бы сказать, что в настоящее время мы (или мы проводили до блокировки) проводим эксперименты по тестированию лечения буспироном на полностью изолированных рыбах. Однако, учитывая, что у нас есть ограниченное количество изоляционных резервуаров, и что эти резервуары полностью используются одной рыбой в течение всего трехнедельного периода изоляции, эти эксперименты с полной изоляцией имеют гораздо меньшую производительность.Поэтому, учитывая, что короткие периоды изоляции, вероятно, гораздо более распространены, чем полное отсутствие социального взаимодействия с рождения, мы решили начать с частичной изоляции рыб, чтобы проверить возможные методы лечения/спасения. Тем не менее, мы согласны с тем, что для любых выявленных кандидатов на лечение необходимо проводить полные (или, по крайней мере, более длительные) тесты на изоляцию.

b) Буспирон устранял антиобщественное поведение у контрольных (неизолированных) рыб, а также у частично изолированных рыб. Основная мысль авторов в статье заключается в том, что нейронные механизмы, которые вызывают антиобщественное поведение после изоляции, вызваны повышенной тревожностью и отличаются от тех, которые вызывают его у населения в целом.Однако, поскольку буспирон избавлял от антисоциального поведения также и контрольную группу, не означает ли это, что антисоциальная контрольная группа и антисоциальные частично изолированные животные обладают некоторым общим нервным фенотипом?

Спасибо, что указали на возможную путаницу. Неясно, изменил ли буспирон социальные предпочтения антисоциальных контрольных рыб, поскольку мы по-прежнему видим около 10% антисоциальных контрольных рыб после медикаментозного лечения (рис. необработанная контрольная популяция.Однако, учитывая, что антисоциальные рыбы редко встречаются в популяциях, выращенных нормально, у нас недостаточно данных, чтобы заключить, что буспирон только эффективен для снижения беспокойства у изолированных рыб.

c) Если возможно, было бы полезно выполнить визуализацию нейронной активности у животных, получавших буспирон, и, в частности, показать снижение активности в зрительном тектуме и PTN, поскольку авторы утверждают, что гиперактивность в этих областях является анксиогенной и вызывает антисоциальное поведение. изолятов.Таким образом, если гипотеза авторов верна, можно было бы ожидать, что лечение буспироном, которое восстанавливает поведение, также снижает активность в этих областях.

Мы полностью согласны с тем, что это интересные эксперименты, которые могут пролить свет на механизм действия буспирона. Мы действительно сохранили и зафиксировали всю рыбу, обработанную буспироном, чтобы мы могли изучить их функциональную активность с помощью c-fosin situs , однако это будет частью будущего исследования, в котором более подробно будет изучено влияние лечения буспироном.Спасибо за все предложения.

Рецензент №3:

В этом исследовании определяются области мозга, которые контролируют социальные поведенческие реакции по отношению к сородичам у социально изолированных и нормально выращенных рыбок данио. Я в восторге от этой работы, потому что она открывает возможность понять нейротрансмиттеры и области мозга, которые контролируют социальные взаимодействия. Исследование короткое, и представленные данные четкие. В частности, очень впечатляют различия в экспрессии cfos между животными.

Это исследование может быть значительно улучшено путем непосредственного измерения уровней 5-НТ у этих животных (см. ниже). В отсутствие этого некоторые выводы слишком сильны. У меня также есть несколько предложений по улучшению раздела «Обсуждение» и приведению в порядок написанного.

1) Это исследование может быть улучшено путем прямого измерения уровней 5-HT в гипоталамусе изолированных или социально выращенных рыб. Это может быть сделано с помощью ВЭЖХ. Хвостовой гипоталамус содержит ряд различных типов нейронов, поэтому активность IEG здесь может отражать активацию нескольких систем нейротрансмиттеров.При отсутствии данных ВЭЖХ вам необходимо рассмотреть другие нейротрансмиттеры, которые также могут способствовать этому фенотипу.

Спасибо, что подняли этот вопрос. Мы согласны с тем, что для того, чтобы полностью понять влияние социальной изоляции и механизм действия буспирона, нам необходимо охарактеризовать уровни 5-НТ с помощью ВЭЖХ. В настоящее время мы не можем этого сделать, но продолжим эти эксперименты для будущей публикации. Спасибо за предложение.

Мы также планируем измерить уровни экспрессии различных гипоталамических нейротрансмиттеров после изоляции и после медикаментозного лечения.Действительно, уже известно, что некоторые из этих маркеров увеличиваются или уменьшаются после выделения, такие как дофамин (Shams et al., 2018) и серотонин (Shams et al., 2015). Эти данные были получены при изучении уровня экспрессии в разных областях мозга, а не при разрешении отдельных клеток. Наш анализ поведения и визуализации должен позволить нам достичь этого разрешения, и мы уже начали выполнять двойной in situ из c-fos и маркеры-кандидаты.Эти данные также будут включены в будущую публикацию.

2) Полная визуализация мозга с помощью cfos четкая, но она теряет любое клеточное разрешение. Выводы будут подкреплены, если сделать срезы мозга и получить изображения с большим увеличением. Это может включать совместную маркировку со специфическими маркерами дофамина и 5-HT нейронов.

Мы полностью согласны с тем, что было бы очень информативно знать, где и какой тип клеток активируется во время социального просмотра, после изоляции и лечения буспироном.Эти данные вместе с функциональной визуализацией могут пролить больше света на то, как социальная изоляция влияет на социальную схему и как буспирон способен спасти антисоциальный фенотип. Одним из преимуществ использования молоди рыб является то, что их мозг все еще относительно мал, и, следовательно, нам не нужно делать срезы мозга для достижения клеточного разрешения. Мы действительно начали делать двойной in situs для c-fos и предполагаемых маркеров, и эти данные будут включены в другую публикацию.

3) Резюме необходимо переписать, потому что используемое время везде меняется.

Спасибо за указание на это, мы исправили Аннотация.

4) Второй абзац Введения (описывающий изоляцию и экспериментальную установку) не так ясен, и его можно переписать, чтобы упростить понимание.

Спасибо за ваше предложение. Другие рецензенты также отметили это, и теперь мы изменили введение, чтобы сделать его более ясным и лучше представить наши основные выводы.

5) Существует большое количество аббревиатур для обозначения областей мозга. Возможно, было бы лучше заменить все это полными названиями областей мозга. Это также улучшит согласованность — например, вы пишете преоптическую (область), но не POA. Это также поможет отличить области мозга от групп обработки (nsc, Pi, Fi) и т. д.

Это отличное предложение. Текст теперь содержит названия областей полностью, и мы немного изменили аббревиатуры на рисунках, чтобы следовать наиболее распространенным условным обозначениям, встречающимся в литературе.

6) Аналогичным образом, пожалуйста, проверяйте использование названия повсюду – ср. преоптическая область, преоптическая, преоптическая.

Спасибо, что заметили эти несоответствия. Мы изменили текст соответствующим образом.

7) Я пропустил ссылку на экспрессию sertb в гипоталамусе. Я бы подчеркнул это более четко, особенно потому, что вы используете буспирон для восстановления поведения в более поздних экспериментах.

Мы согласны с тем, что это важный момент статьи, и мы изменили текст, чтобы подчеркнуть наличие серотонинергических нейронов в каудальном гипоталамусе.

8) Некоторые пункты обсуждения могут быть улучшены. Уже есть исследования, связывающие POA с социальным поведением у рыбок данио, и их следует включить сюда. Возможно, важную роль в этом поведении играет аргинин-вазопрессин. Связь центрального гипоталамуса с контролем социального поведения также интересна; функция sertb-позитивных нейронов хорошо изучена. Опять же, это может быть выделено здесь.

Спасибо за прекрасное замечание.Мы расширили нашу дискуссию и включили ваши основные моменты в раздел, описывающий области, по-разному активируемые у про- и антисоциальных рыб.

9) Неясно, является ли каудальный гипоталамус, идентифицированный окрашиванием cfos, таким же, как вентромедиальный гипоталамус, описанный O’Connell и Hoffmann.

Спасибо, что обратили на это внимание. Да, VMH — это регион, который мы видим активированным на наших функциональных картах c-fos . В O’Connell and Hoffmann, 2011 уже известно, что две области гипоталамуса участвуют в социальном поведении: передний гипоталамус и вентромедиальный гипоталамус (VMH).VMH — это часть гипоталамуса, которая находится более каудально и включает в себя область, которую мы видим активированной в наших экспериментах.

10) Заключительный абзац Обсуждения Я бы убрал термины «одинокий» и «одиночка». Они здесь не нужны и кажутся антропоморфными.

Мы понимаем, что эти два термина могут быть не идеальными. Однако, в соответствии с решением редакции, мы их сохраним, хотя и с более полным объяснением того, как они применимы к нашему эксперименту с рыбками данио.

Рецензент №4:

В этой рукописи описывается серия исследований, изучающих влияние социальной изоляции на поведение рыбок данио и нейронную активность. В частности, авторы сравнивают «одиноких» рыб, которые по своему выбору тратят мало времени на общение, с «одинокими» рыбами, которые экспериментально изолированы, и обнаруживают, что, хотя поведение относительно похоже, нейронная активность принципиально отличается, последняя спасается за счет снижения уровня серотонина. В целом бумага мне очень нравится; это представляет собой значительное усилие авторов и предполагает, что, несмотря на сходство в поведении, вся изоляция не одинакова.Это может сильно повлиять на то, как мы думаем о социальности в целом и о влиянии изоляции в частности. Тем не менее, есть некоторые аспекты рукописи, которые необходимо уточнить.

Существенные проблемы:

1) Меня больше всего беспокоит то, что начальный абзац рукописи не помогает подготовить статью. Первый абзац должен подготовить читателя к сравнению «одинокой» и «одинокой» рыбы и объяснить, почему это важно. Кроме того, частичная изоляция рыб представлена ​​во втором абзаце без объяснения того, почему они важны.Я понял все это к концу рукописи, но статья будет намного сильнее, если читатель в первом абзаце будет знать, чего ожидать. В частности, я бы добавил концептуальный обзор, который настраивает читателя на все сравнения и подчеркивает, почему каждое из них необходимо и важно.

Спасибо за отличные предложения по улучшению текста. Теперь мы изменили первый и второй абзацы введения, чтобы включить ваши комментарии, см. наш дополнительный ответ на комментарии редакторов.

2) Единственные места, где я могу найти размер выборки, это рисунок 1 и абзац, описывающий лечение буспироном. Пожалуйста, предоставьте подробную информацию о размере выборки и о том, была ли она достаточно мощной, либо во всем, либо в разделе «Материалы и методы».

Спасибо, что нашли это упущение в статье. Теперь мы добавили размеры выборки либо на панель рисунков, либо в легенду для всех экспериментов. Наш анализ мощности был основан на измерениях дисперсии, полученных в ходе предыдущей работы по изучению влияния медикаментозного лечения с малым эффектом на социальность (Dreosti et al., 2015). Учитывая размер эффекта буспирона, который мы наблюдали, размер нашей выборки оказался больше, чем необходимо. Теперь это объясняется в разделе «Материалы и методы».

https://doi.org/10.7554/eLife.55863.sa2

границ | Мозг костистых рыб, источник и цель половых стероидов

Введение

Подобно мозгу других позвоночных, мозг костистых рыб является органом-мишенью половых и надпочечниковых стероидов, эффекты которых изучались главным образом в контексте нейроэндокринного контроля репродукции (Zohar et al., 2009). Однако, несмотря на то, что первые исследования около 30 лет назад зафиксировали, что мозг взрослых рыб проявляет необычно повышенную активность ароматазы и 5α-редуктазы (Callard et al., 1978), только в последние несколько лет способность мозга костистых рыб производству истинных нейростероидов уделялось некоторое внимание. В результате очень мало известно об активности и/или участках экспрессии других стероидогенных ферментов, особенно тех, которые участвуют в синтезе половых стероидов: CYP11a1 (расщепление боковой цепи цитохрома P450), CYP17 (P450 17α-гидроксилаза/c17,20-лиаза ), 3β-HSD (3β-гидроксистероиддегидрогеназа), 17β-HSD (17β-гидроксистероиддегидрогеназа) и 5α-редуктаза.Напротив, ароматаза, которая обеспечивает превращение андрогенов в эстрогены, была в центре внимания интенсивных исследований, которые недавно были рассмотрены (Diotel et al., 2010a). Как следствие, оставался открытым вопрос о центральном или периферическом происхождении ароматизируемых андрогенов, используемых в качестве субстратов для ароматизации мозга (Diotel et al., 2011a). Эта статья направлена ​​на обзор современной ситуации в отношении стероидогенеза в мозге рыб и, в частности, подчеркивает тот факт, что радиальные глиальные предшественники (Pellegrini et al., 2007), которые сохраняются в мозгу взрослых костистых рыб, могут быть привилегированными источниками и мишенями для нейростероидов.

Предварительные замечания относительно костистых рыб

Распространенным заблуждением является представление о том, что рыбы являются предками четвероногих. В то время как это верно для предков рыб, это неверно, когда речь идет о самой большой группе рыб, костистых рыб, которые включают около 30 000 видов и включают в себя наиболее коммерчески важные рыбы или модельные виды, такие как медака или рыбки данио.На самом деле костистые кости принадлежат к актиноптеригийской линии, отделившейся от саркоптеригов около 450 миллионов лет назад. В то время как саркоптериги, рыбы с лопастными плавниками, смогли выбраться из воды, чтобы породить примитивных четвероногих, ранние актиноптериги (рыбы с лучистым плавником) остались в воде и диверсифицировались, чтобы в конечном итоге дать начало огромной группе костистых рыб. Таким образом, несмотря на то, что у костистых костей 70% генома совпадает с геномом млекопитающих, они давно отделились от четвероногих и, таким образом, обладают некоторыми особенностями, которые мы намерены подчеркнуть в этом обзоре.

Другим важным аспектом, который также необходимо прояснить с самого начала, является то, что, хотя у рыб и четвероногих имеется ряд стероидогенных ферментативных путей, биологически активные соединения не обязательно являются точно такими же или не поддерживают идентичные функции в зависимости от пола. Например, тестостерон не является мужским специфическим андрогеном у костистых рыб, где Δ4 11-оксигенированные андрогены признаны основными андрогенными стероидами, опосредующими мужские специфические функции или поведение.Эти андрогены, такие как 11-оксо-тестостерон (11КТ) или 11бета-гидроксиандростендион, образуются из тестостерона и андростендиона (Δ4) после преобразования 11β-гидроксилазой (CYP11B), 11β-гидроксистероиддегидрогеназой (11β-HSD) и 17β-ГСД. Точно так же костистые рыбы обладают уникальными прогестагенами, такими как 17α,20β-дигидроксипрогестерон, который играет важную роль в окончательном созревании ооцитов, возобновлении мейоза и половом поведении.

Еще одной важной особенностью костистых рыб является то, что они испытали дополнительную дупликацию всего генома, в отличие от других четвероногих.Это дублирование, часто называемое 3R (Ravi and Venkatesh, 2008), произошло примерно 320–350 миллионов лет назад. Считается, что генерируя большое количество дополнительных генов, 3R способствовал быстрому видообразованию и разнообразию костистых рыб. В результате рыбы часто имеют дублированные гены, и это, среди прочего, случай генов, важных для этого обзора, таких как cyp19a1 , кодирующий ароматазу или бета-рецептор эстрогена ( ER β или esr2a ).

Наконец, следует подчеркнуть, что мозг взрослых рыб отличается от мозга млекопитающих очень активным повсеместным нейрогенезом (Ekström et al., 2001), что поддерживается персистирующими клетками радиальной глии (RGC; Pellegrini et al., 2007). Кроме того, как описано ниже, ароматаза экспрессируется только в таких радиальных предшественниках, которые также могут экспрессировать другие стероидогенные ферменты. Таким образом, потенциальной функцией нейростероидов в мозге рыб может быть модуляция этого нейрогенного процесса.

De novo Синтез стероидов в мозгу костистых рыб

Ароматазная активность

У костистых рыб исследования 1980-х годов впервые зафиксировали наличие высокой активности ароматазы и 5α-редуктазы в мозге взрослых золотых рыбок ( Carassius auratus ) и жаб ( Opsanus tau ) обоих полов.Эта активность варьируется в зависимости от полового цикла, и лечение стероидами неизменно повышает активность ароматазы (Pasmanik and Callard, 1985, 1988; Pasmanik et al., 1988). Наличие высокой активности ароматазы было подтверждено у многих видов костистых костей (Pasmanik, Callard, 1985, 1988; Borg et al., 1987a,b; Timmers, Lambert, 1987; Timmers et al., 1987; Andersson et al., 1988). ; Mayer et al., 1991; Gonzalez and Piferrer, 2002, 2003; Piferrer and Blazquez, 2005) и, как позже было обнаружено, соответствует экспрессии специфической для мозга формы ароматазы, мозговой ароматазы, генерируемой одним из двух дуплицированных cyp19a1 гены (см. ниже).Наиболее подробная информация была получена у европейского морского окуня, показывающая, что ароматаза мозга имеет высокое сродство к андростендиону и что максимальная скорость реакции мозга ( V max: 7,8 пмоль/мг белка/ч) была в четыре раза выше ( P < 0,001), чем яичниковый (2,1 пмоль/мг белка/ч; Gonzalez, Piferrer, 2002, 2003).

В головном мозге африканского сома более детально распределение ароматазной активности изучали с помощью штампов (0,3 мг ткани), взятых из поперечных срезов толщиной 500 мкм, инкубированных с [19- 3 H]-андростендионом.Наибольшая активность (3,7 пмоль) была обнаружена в преоптической области, за ней следуют каудальный гипоталамус и конечный мозг (2,5 пмоль; Timmers, Lambert, 1987; Timmers et al., 1987). Аналогичная активность (2,3 пмоль) обнаружена в самой ростральной части конечного мозга и дорсальной части среднего мозга, т. е. в tectum opticum и torus semicircularis. Умеренная ароматазная активность наблюдалась и в других отделах головного мозга, за исключением мозжечка и заднего мозга, в которых ароматазная активность почти не определялась (0.1–0,3 пмоль). Как подробно описано ниже, эти данные точно соответствуют распределению мРНК и белка ароматазы в головном мозге.

Метаболическая активность других стероидогенных ферментов

Совсем недавно сообщалось об активности 3β-HSD в мозге взрослых рыбок данио (Sakamoto et al., 2001; Diotel et al., 2011a). Биохимические исследования в сочетании с анализом ВЭЖХ показали, что мозг рыбок данио превращает прегненолон в прогестерон, что указывает на ферментативную активность 3β-HSD. Эта активность может быть существенно ингибирована 10 -4 М трилостаном, специфическим ингибитором 3β-ГСД (Sakamoto et al., 2001). В другом недавнем исследовании экстракты головного мозга рыбок данио инкубировали с [ 3 H]-прегненолоном, что привело к идентификации ароматизируемых андрогенов и ряда других соединений (рис. 1) (Diotel et al., 2011a). Среди идентифицированных стероидов фигурируют 17гидроксипрегненолон, дегидроэпиандростерон (ДГЭА), андростендион, тестостерон, дигидротестостерон (ДГТ), 17β-эстрадиол (Е2), эстрон (Е1), прогестерон (П), а также дигидро- и тетрагидро-П ( Фигура 1). На основании этих данных весьма вероятно, что в головном мозге взрослых рыбок данио присутствуют как минимум следующие биологически активные ферменты: 3α-HSD (3α-гидроксистероиддегидрогеназа), 3β-HSD, CYP17 (17α-гидроксилаза/17,20-лиаза/17 ,20-десмолаза), ароматаза, 17β-HSD и 5α-редуктаза (Diotel et al., 2011а). Эти данные подтвердили предыдущие исследования, показавшие наличие активности 3β-HSD, ароматазы и 5α-редуктазы в мозге взрослых рыб (Pasmanik and Callard, 1985; Sakamoto et al., 2001), и предоставили новую информацию об активности стероидогенных ферментов. Рисунок 2 суммирует активные биосинтетические пути образования нейростероидов в мозге взрослых рыбок данио.

Рисунок 1. Синтез стероидов De novo мозгом взрослых рыбок данио .ОФ-ВЭЖХ анализ радиоактивных стероидов, образовавшихся после 4-часовой инкубации мозга 14 взрослых рыбок данио с [ 3 H]-прегненолоном ([ 3 H]-Δ 5 P). По оси ординат показана радиоактивность, измеренная в элюенте ВЭЖХ. Пунктирные линии представляют собой градиент вторичного растворителя (% раствора B). Стрелками указаны позиции элюирования стандартных стероидов: 17OH-Δ 5 P, 17-гидроксипрегненолон; 5α-ДГП, 5α-дигидропрогестерон; 5α-ДГТ, 5α-дигидротестостерон; ДГЭА, дегидроэпиандростерон; Δ 4 , андростендион; Т, тестостерон; 17OH-P, 17-гидроксипрогестерон; Р, прогестерон; Δ 5 P, прегненолон; Е1, эстрон; E2, 17β-эстрадиол; 3β-диол, α-андростан-3β, 17β-диол; ТГП, тетрагидропрогестерон.

Рисунок 2. Активные биосинтетические пути образования нейростероидов в мозге взрослых рыбок данио (Воспроизведено из Diotel et al., 2011a с любезного разрешения John Wiley & Sons Ltd.) . Cyp11a1 (P450scc), расщепление боковой цепи цитохрома P450; Cyp17, цитохром Р450 17а-гидроксилаза/С17, 20-лиаза; Cyp19a1b, ароматаза мозга; 3α-HSD, 3α-гидроксистероиддегидрогеназа; 3β-HSD, 3β-гидроксистероиддегидрогеназа D5–D4 изомераза; 3β-диол, 5α-андростан-3β, 17β-диол; 5α-R, 5α-редуктаза; 17β-ГСД, 17β-гидроксистероиддегидрогеназа.Полные стрелки показывают активный стероидогенный путь биосинтеза в мозгу взрослых рыбок данио. Пунктирная стрелка показывает неопределенный путь биосинтеза стероидогенеза.

Подтверждая эти данные, ряд исследований продемонстрировал экспрессию основных стероидогенных ферментов в головном мозге рыб, как у взрослых, так и на стадиях их развития (Mathieu et al., 2001; Goto-Kazeto et al., 2004; Arukwe , 2005; Menuet et al., 2005; Lyssimachou and Arukwe, 2007; Tomy et al., 2007; Чен и др., 2010а; Diotel et al., 2010a,b, 2011a).

Экспрессия основных стероидогенных ферментов в мозгу рыб

Cyp11a1: расщепление боковой цепи цитохрома P450

Фермент расщепления боковой цепи холестерина, P450scc, инициирует биосинтез всех стероидных гормонов путем превращения холестерина-предшественника в C 21 -стероид, прегненолон (Δ 5 P). Цитохром P450scc представляет собой митохондриальный фермент, кодируемый геном Cyp11a1 (Lieberman et al., 1984). Он расщепляет C-20/C-22-углерод/углерод, укорачивая боковую цепь предшественника на шесть атомов углерода (Lieberman and Lin, 2001). Превращение холестерина в прегненолон происходит в трех монооксигеназных реакциях. Происходит два гидроксилирования боковой цепи холестерина с образованием сначала 22R-гидроксихолестерина и 20α, 22R дигидроксихолестерола. Наконец, происходит расщепление атомов углерода 20 и 22, что приводит к синтезу прегненолона и изокапроновой кислоты.

У рыбок данио транскриптов cyp11a1 были обнаружены на ранних стадиях развития, особенно в желточно-синцитиальном слое.У взрослых cyp11a1 мРНК были обнаружены в гонадах, межпочечных железах и головном мозге (Hsu et al., 2002; Hu et al., 2004). Полимеразная цепная реакция в реальном времени (RT-PCR) и гибридизация цельных препаратов ясно показали, что транскрипты cyp11a1 экспрессировались в различных частях мозга рыбок данио, таких как конечный мозг, прегломерулярная область и гипоталамус (Hsu et al. , 2002). Тем не менее гибридизация всего препарата не позволила точно определить распределение мРНК cyp11a1 .Более поздние исследования мозга рыбок данио задокументировали широкую экспрессию транскриптов cyp11a1 в переднем мозге, простирающуюся от обонятельных луковиц до более каудальных частей мозга, таких как мозжечок. Транскрипты cyp11a1 были обнаружены в субпаллиуме, переднем и медиобазальном гипоталамусе, а также в тектуме зрительного нерва (Diotel et al., 2011a; Table 1; Figures 3 и 4). Однако экспрессия гена cyp11a1 оказалась ниже, чем у других генов стероидогенных ферментов.

Таблица 1 . Распределение и относительная численность мРНК cyp11a1 , 3 β -hsd , cyp17 и cyp19a1b в мозге взрослых рыбок данио .

Рисунок 3. Схематическое распределение клеток, экспрессирующих мРНК cyp11a1, 3β-hsd и cyp17, в представительных срезах, взятых из атласа мозга рыбок данио (адаптировано из Wullimann et al., 1996) . Транскрипты cyp11a1 , 3 β-hsd и cyp17 , представленные черными точками, имели примерно одинаковое распределение. Клетки, экспрессирующие ароматазу В, представлены на левой панели (согласно Menuet et al., 2005), где тела клеток представлены точками, а тонкими линиями показаны радиальные отростки.

Рисунок 4. Распределение транскриптов cyp11a1 (P450SCC), 3β-hsd и cyp17 в головном мозге взрослых рыбок данио .(Воспроизведено из Diotel et al., 2011a с любезного разрешения John Wiley & Sons Ltd.). CYP11A1 , 3 β -HSD , CYP17 , CYP17 и CYP19A1B MRNAS были обнаружены с антисмысловыми зондами на соединении между обоняющими луковицами и Tellessphalon (A-D) , в вентральном ядре в вентральной телэнцефальной области (E–H) , в заднем отделе преоптической области (I–L) , в вентральной зоне перивентрикулярного гипоталамуса (M–P) , в ядре рецессии posterioris (Q–T) и в мозжечке (U–X) .Обратите внимание, что в (A-H) и (M-P) гибридизацию проводили на параллельных срезах одного и того же мозга. Се, мозжечок; Hv — вентральная зона перивентрикулярного гипоталамуса; ОВ — обонятельные луковицы; PPp — задняя часть преоптической области; PR, задний карман; Vv, вентральное ядро ​​вентральной телэнцефалической области. Масштабные линейки: 80 мкм в A, B, C, D, I, K, M, N, O и P; 40 мкм в J, L, U, V, W и X; 20 мкм в цветах E, F, G и H.

P450 17α-гидроксилаза/c17,20 лиаза: P450c17 (CYP17)

Цитохром P450 17α-гидроксилаза/c17,20 лиаза (P450c17) представляет собой микросомальный фермент, участвующий в синтезе стероидов.Фермент P450c17 имеет решающее значение для стероидогенеза и проявляет две различные активности: гидроксилазную и лиазную. Действительно, P450c17 катализирует гидроксилирование стероидов C 21 (прегненолон и прогестерон) по атому углерода 17 кольца D стероида (гидроксилазная активность), но также действует на 17-гидроксипрогестерон и 17-гидроксипрегненолон, продуцируемые гидроксилазным процессом, отщепление боковой цепи от стероидного ядра (лиазная активность; Miller et al., 1997).

Экспрессия P450c17 была впервые задокументирована в экстрактах головного мозга самцов и самок толстоголового гольяна ( Pimephales promelas ) с помощью ОТ-ПЦР и метода южной гибридизации (Halm et al., 2003). Экспрессия в гонадах примерно в 30 раз ниже, чем в головном мозге (Halm et al., 2003). Позже экспрессия P450c17 была обнаружена в головном мозге различных видов рыб, включая рисового угря (Yu et al., 2003), черного порги (Tomy et al., 2007, 2009), рыбок данио (Wang and Ge, 2004; Diotel). et al., 2011a) и радужная форель (Vizziano-Cantonnet et al., 2011). В подошве языка ( Cynoglossus semilaevis ) полуколичественная ОТ-ПЦР показала, что цитохром P450c17 преимущественно экспрессируется в яичниках и головном мозге (Chen et al., 2010а). У рыбок данио экспрессия гена P450c17 также обнаружена в гонадных и внесогонадных тканях (Wang and Ge, 2004). Это исследование показало, что экспрессия генов cyp17 ниже у самок, чем у самцов рыбок данио (Wang and Ge, 2004).

До недавнего времени точные места экспрессии cyp17 в мозге рыб не были выяснены. Недавние исследования на рыбках данио показали, что мРНК cyp17 широко экспрессируется в головном мозге способом, сходным с тем, что было описано выше для гена cyp11a1 .Действительно, мРНК cyp17 были обнаружены в обонятельных луковицах, вентральном и дорсомедиальном конечном мозге, преоптической области, различных ядрах гипоталамуса, зрительной поверхности и мозжечке (Diotel et al., 2011a; табл. 1; рис. 3 и 2). 4).

β-гидроксистероиддегидрогеназа/Δ-5-4 изомераза

Белок 3β-HSD является ключевым стероидогенным ферментом. Через реакции окисления и изомеризации он опосредует синтез прогестерона из прегненолона, 17-гидроксипрогестерона из 17-гидроксипрегненолона, а также андростендиона из дегидроэпиандростерона (ДГЭА).В то время как 3β-HSD привлекли некоторое внимание к мозгу и гипофизу саркоптеригий африканских двоякодышащих рыб ( Protopterus annectens ), практически нет информации об актиноптеригиях, за исключением рыбок данио. У африканских двоякодышащих рыб 3β-HSD-подобная иммунореактивность возникает в клеточных телах и волокнах в различных областях мозга, особенно в мантии, таламусе, гипоталамусе, тектуме и околоводопроводном отделе серого мозга (Mathieu et al., 2001). В мозге взрослых рыбок данио 3β-HSD-подобная иммунореактивность была обнаружена в дорсальных областях конечного мозга, центральном заднем таламическом ядре, преоптических ядрах и заднем туберальном ядре (Sakamoto et al., 2001). Эта 3β-HSD-подобная иммунореактивность наблюдалась в клетках с нейроноподобной морфологией и в волокнах, проходящих преимущественно в передней части мозга (Sakamoto et al., 2001). Это распределение контрастирует с данными, полученными при гибридизации in situ , показывающей экспрессию в обонятельных луковицах, вентральном и дорсомедиальном конечном мозге, преоптической области, различных ядрах гипоталамуса, зрительной покрышке и мозжечке. Следует отметить, что это распределение очень похоже на распределение других стероидогенных ферментов, таких как P450scc, cyp17, 3β-hsd и ароматаза (рис. 3 и 4).

Интересно, что три стероидогенных фермента проявляют схожий общий паттерн в большинстве областей мозга, что предполагает их потенциальную экспрессию в одних и тех же клетках или, по крайней мере, существование истинных нейростероидогенных областей мозга, таких как преоптическая область, гипоталамус и мозжечок. Хотя широкая экспрессия мРНК 3 β-hsd хорошо согласуется с распределением 3β-HSD-иммунореактивности, описанным Sakamoto et al. (2001), т. е. в конечном мозге, преоптической области, клапанах мозжечка и мозжечке, мы также обнаружили 90 489 3 90 490 транскриптов β-hsd в других областях, таких как гипоталамус и зрительная тектум, а также в нейронах, окружающих мозжечок. боковое углубление (Diotel et al., 2011а; Таблица 1; рис. 3 и 4).

17β-гидроксистероиддегидрогеназа: 17βHSD

Белки 17β-HSD образуют группу ключевых ферментов, участвующих в последних стадиях биосинтеза стероидов. Эти ферменты катализируют превращение 17-кетостероидов, таких как D4 и эстрон, и 17β-гидроксистероидов, таких как тестостерон и 17β-эстрадиол, путем восстановления или окисления в положении C17 стероидного остова (Lin et al., 1997). ; Peltoketo et al., 1999; Adamski and Jakob, 2001; Do Rego et al., 2009). Фактически 17β-HSD превращает эстрон в эстрадиол (и наоборот ). Поскольку 17β-HSD типа 3 проявляет самую высокую каталитическую активность, считается, что он является основным ферментом в восстановлении андростендиона в тестостерон у млекопитающих и позвоночных, не относящихся к млекопитающим (Mindnich and Adamski, 2007). Интересно, что у рыб имеется девять типов 17β-HSD, и только четыре из них (17β-HSD типов 1, 2, 3 и 12) были охарактеризованы в отношении их каталитической активности и паттерна экспрессии (Mindnich et al., 2004, 2005, 2007; Минднич и Адамски, 2007, 2009). У рыб первый 17β-HSD (гомолог типа 1) был клонирован у японского угря (Kazeto et al., 2000) и проявляет субстратную специфичность, сходную с его человеческим гомологом. Интересно, что в 1991 г. в головном мозге радужной форели была обнаружена внегонадная активность 17β-гидроксистероиддегидрогеназы (Schulz and Blum, 1991). У рыбок данио 17β-HSD экспрессируются не только в стероидогенных органах, связанных с репродукцией, а именно в семенниках и фолликулах яичников (Mindnich et al., 2005; Ings and Van Der Kraak, 2006), но и, как показали эксперименты RT-PCR, в головном мозге как самцов, так и самок рыбок данио (Mindnich et al., 2004, 2005, 2007). Однако авторы сообщили о потере активности фермента 17β-HSD type 2 у рыбок данио (Mindnich et al., 2007). Подробные исследования точных участков экспрессии 17β-HSD в мозге рыб отсутствуют.

5α-редуктаза

Также известная как 3-оксо-5-α-стероид 4-дегидрогеназы, 5α-редуктаза представляет собой микросомальный фермент, который восстанавливает двойную связь C4–C5 нескольких стероидных субстратов (Russell and Wilson, 1994; Do Rego et al., 2009). Например, 5α-редуктаза приводит к превращению тестостерона в более сильнодействующий андроген 5α-дигидротестостерон (или также прогестерона в 5α-дигидропрогестерон и 11-дезоксикортикостерона в 5α-дигидродезоксикортикостерон (для обзора: Do Rego et al. , 2009). Также важно отметить, что ароматаза и 5α-редуктазы необходимы для полного проявления действия тестостерона в нейроэндокринных тканях. Очень интересно, что мозг костистых рыб, как было показано, проявляет высокую активность 5α-редуктазы (Callard и другие., 1978, 1980; Пасманик и Каллард, 1985). Эта интенсивная активность 5α-редуктазы была заметно обнаружена у золотых рыбок и жаб (Pasmanik and Callard, 1985, 1988; Pasmanik et al., 1988). Недавно мы подтвердили наличие высокой активности 5α-редуктазы в мозге взрослых рыбок данио (Diotel et al., 2011a; рисунок 1).

Сообщалось, что у костистых рыб активность 5α-редуктазы равномерно распределена по всему мозгу. Кроме того, было показано увеличение активности 5α-редуктазы мозга, когда рыбы были репродуктивно неактивны, что резко контрастирует с активностью ароматазы (Pasmanik, Callard, 1988).В отличие от активности ароматазы, которая повышается при обработке эстрадиолом или тестостероном у репродуктивно неактивных рыб, активность 5α-редуктазы не влияла на стероидную обработку как у репродуктивно активных, так и у неактивных рыб (Pasmanik et al., 1988).

Cyp19a1b/Ароматаза B: Ароматаза мозга

Ароматаза является частью ключевого ферментативного комплекса, связанного с эндоплазматическим ретикулумом, который также включает вездесущий флавопротеин, НАДФН-цитохром Р450 редуктазу (Simpson and Davis, 2001; Diotel et al., 2010а). Этот ферментативный комплекс является последним в пути синтеза стероидов и позволяет превращать ароматизируемые андрогены в эстрогены. В линии костистых костистых дупликация всего генома 3R (Steinke et al., 2006) привела к большому количеству вновь дуплицированных генов, среди которых cyp19a1 генов, кодирующих ароматазу. У большинства исследованных рыб обнаружено два гена ароматазы: ген cyp19a1a , кодирующий ароматазу А и в основном экспрессирующийся в гонадах, и ароматаза В, кодируемый геном cyp19a1b , который в основном экспрессируется в головном мозге.Два таких гена были идентифицированы у все большего числа видов, включая радужную форель (Tanaka et al., 1992; Valle et al., 2002), данио (Chiang et al., 2001; Kishida and Callard, 2001), нильский тилапия (Kwon et al., 2001), европейский морской окунь (Blazquez, Piferrer, 2004, протогинный губан, Halichoeres tenuispinis (Choi et al., 2005), киллифиш (Greytak et al., 2005), оранжево-пятнистый морской окунь Epinephelus coioides (Zhang et al., 2004) и полевой угорь, Monopterus albus (Zhang et al., 2008). Однако до настоящего времени у японского угря был описан только один ген, более тесно связанный с ароматазой яичников (Ijiri et al., 2003).

В мозгу рыб ароматаза является стероидогенным ферментом, которому уделяется наибольшее внимание. Действительно, имеется огромное количество информации об активности, регуляции и экспрессии ароматазы в головном мозге (Pellegrini et al., 2005; Mouriec et al., 2008; Kah et al., 2009; Diotel et al., 2010a; Le Page). и др., 2010). В то время как первые исследования еще в 1978 году показали, что мозг взрослых костистых рыб проявляет сильную ароматазную активность (Callard et al., 1978, 1990; Pasmanik and Callard, 1985, 1988), продолжалась до 2001 г., когда Forlano et al. (2006) локализовали клетки, экспрессирующие ароматазу, с использованием гибридизации in situ и иммуногистохимии. Они изучили мозг гладкоперого гардемарина ( Porichthys notatus ), батрахоидиформной рыбы-жабы, которая интенсивно изучается в связи с интересным сексуальным поведением. Транскрипты ароматазы были обнаружены в желудочковых отделах заднего мозга, особенно в звуковом двигательном ядре, а также в среднем и переднем мозге (Forlano et al., 2001, 2006). Поразительно, но было обнаружено, что экспрессия ароматазы ограничена особым типом клеток, RGC, что было подтверждено у нескольких видов рыб (Menuet et al., 2003, 2005; Strobl-Mazzulla et al., 2008; Tong et al., 2009). В соответствии с локализацией мРНК ароматазы ароматаза-позитивные клетки обнаруживают небольшие клеточные тела, локализованные вдоль желудочков мозга и простирающиеся длинные цитоплазматические отростки, достигающие базальной поверхности мозга (Forlano et al., 2001, 2006). Кроме того, экспрессия ароматазы была тесно связана с экспрессией GFAP (глиального фибриллярного кислого белка, хорошо известного маркера глиальных клеток, наиболее известного своей экспрессией в астроцитах млекопитающих (Forlano et al., 2001). Кроме того, ароматазо-иммунореактивные клетки никогда не обнаруживали нейрональные маркеры, такие как HuC/D (Forlano et al., 2001).

Приведенные выше данные были подтверждены аналогичным исследованием, проведенным на радужной форели, где сходным образом транскрипты ароматазы В были сильно обнаружены в перивентрикулярных слоях переднего мозга, в теле-, ди- и мезэнцефалоне. похож на простого гардемарина (Forlano et al., 2001). Основные области мозга, связанные с репродукцией, а именно. гипоталамус и преоптическая область сильно экспрессируют транскрипты ароматазы.Поразительно, но гипофиз и saccus vasculosus также демонстрируют сильный сигнал гибридизации (Menuet et al., 2003). Антисыворотки к ароматазе рыбы-жабы были успешно применены к радужной форели (Menuet et al., 2003), у которой иммунореактивные к ароматазе клетки были обнаружены в трех различных долях гипофиза и, возможно, в эпендимальных клетках, граничащих с желудочками конечного и конечного мозга. вентральный промежуточный мозг с высокой экспрессией в преоптической области и гипоталамусе (Menuet et al., 2003). Иммунореактивные к ароматазе клетки имеют маленькое овоидное ядро ​​и располагаются вдоль желудочков, выступая коротким концом к желудочку и длинным радиальным отростком, заканчивающимся вблизи пиальной поверхности (Menuet et al., 2003). Такие положительные клетки наблюдались также в полукольцевом торе и в тектуме зрительного нерва, где тела клеток локализовались в стенке эпендимы, а их длинные отростки пересекали все слои тектала.

Совсем недавно ароматаза В и ее мРНК были тщательно изучены у рыбок данио (Goto-Kazeto et al., 2004; Пеллегрини и др., 2005; Тонг и др., 2009 г.; Diotel et al., 2010a,b, 2011a; Ле Пейдж и др., 2010). Результаты ясно показали, что экспрессия мРНК ароматазы B аналогична экспрессии, обнаруженной у гладкоперого гардемарина и радужной форели. Транскрипты мозговой ароматазы были обнаружены в перивентрикулярных слоях обонятельной луковицы, вентральном конечном мозге, преоптической области, гипоталамусе, а также в передней и задней долях гипофиза. Интересно, что в мозге рыбок данио сигнал гибридизации распространялся не только по желудочковому слою, но и внутри паренхимы, далеко от ядра радиальных клеток (Menuet et al., 2005; Диотель и др., 2010а,б). Было показано, что при использовании специфической антисыворотки к ароматазе B рыбок данио (Menuet et al., 2005; Pellegrini et al., 2005) распределение иммунореактивных клеток к ароматазе B полностью соответствует данным гибридизации in situ , тем самым подтверждая, что экспрессия ароматазы B ограничивается RGC. (Menuet et al., 2003; Pellegrini et al., 2005, 2007; Mouriec et al., 2008; Kah et al., 2009; Diotel et al., 2010a,b; Le Page et al., 2010; März et al. al., 2010) Эта экспрессия в основном наблюдается в обонятельных луковицах, конечном мозге, преоптической области и гипоталамусе.Тем не менее, положительные клетки были также обнаружены в зрительном тектуме, полукруглом торе и вокруг четвертого желудочка (таблица 1; рисунок 3).

Стероидные мишени в мозгу рыб

Приведенные выше данные ясно указывают на то, что не только периферические стероиды, но и нейростероиды влияют на функции головного мозга. Ниже мы рассмотрим существующие знания об экспрессии в мозгу костистых костей «классических» ядерных стероидных рецепторов для прогестерона, андрогенов и эстрогенов (см. также рис. 5).

Рисунок 5. Экспрессия рецепторов ароматазы и эстрогена, прогестерона и андрогенов в головном мозге взрослых рыбок данио . Рецепторы эстрогена, прогестерона и андрогена представлены красными точками на срезах мозга, взятых из атласа мозга рыбок данио (адаптировано из Wullimann et al., 1996). Данные о рецепторах андрогенов взяты из Gorelick et al. (2008). Клетки, экспрессирующие ароматазу В, представлены на левой панели (согласно Menuet et al., 2005), где тела клеток представлены черными точками, а тонкими линиями — радиальными отростками.

Рецепторы прогестерона

Информация, подтверждающая экспрессию рецепторов прогестерона (Pgr), как ядерных, так и мембранных, в головном мозге рыб, скудна. У рыбок данио охарактеризован один ядерный локус Pgr и уникальный полноразмерный транскрипт pgr (Chen et al., 2010b; Hanna et al., 2010). Анализы связывания ядерных Pgr и анализы двойной трансактивации/транскрипции четко установили, что прогестины, включая прогестерон, 17-гидроксипрогестерон, дигидропрогестерон и 4-прегнен-17,20β-диол-3-он (17,20-β-DHP), активно и специфически связывают и активируют Pgr рыбок данио (Chen et al., 2010б; Ханна и др., 2010). Согласно данным у рыбок данио, Pgr сильно экспрессируются и обнаруживают очень широкое распространение в головном мозге, предполагая, что центральные действия прогестагенов у рыб, вероятно, выходят за рамки репродуктивных функций, возможно, включая нейрогенез, пластичность нейронов и/или нейропротекцию. На рис. 5 показано широкое распространение Pgr в нейроэндокринных, а также в ненейроэндокринных областях мозга. Кроме того, Pgr, по-видимому, экспрессируется не только нейронами, но и клетками, выстилающими желудочек, что предполагает возможную экспрессию в RGC (Hanna et al., 2010). Широкое распространение Pgr также было зарегистрировано у африканской цихлиды Astatotilapia burtoni в сходных репродуктивных и нерепродуктивных регионах (Munchrath and Hofmann, 2010). У этого вида Pgr и его мРНК распределены по всему телэнцефалону и промежуточному мозгу, а также в некоторых мезэнцефальных структурах. Авторы показывают, что Pgr особенно расположены в ключевых областях мозга, которые, как известно, модулируют социальное поведение у других позвоночных, включая предполагаемых костистых гомологов миндалевидного комплекса млекопитающих, гиппокампа, преоптической области и гипоталамуса, и могут модулировать такое социальное и сексуальное поведение. поведение (Munchrath and Hofmann, 2010).

Наши недавние данные по экспрессии Pgr у рыбок данио ясно показывают, что Pgr экспрессируются как нейронами, так и RGC (Diotel et al., 2011b). Окрашивание срезов трансгенных рыб, экспрессирующих зеленый флуоресцентный белок (GFP) в RGC ( cyp19a1b :GFP), четко продемонстрировало сильное окрашивание таких глиальных клеток. Интересно, что экспрессия Pgr была сильнее в RGC ароматазы B, чем в нейронах. Такое наблюдение предполагает, что RGC, которые представляют собой нейральные стволовые клетки в мозге взрослых рыбок данио, могут представлять собой особые мишени для передачи сигналов прогестагена.Прогестагены действительно могут модулировать активность RGC, изменяя либо их пролиферативную активность, либо судьбу новорождённых клеток. Выполняя эксперименты с количественной ПЦР, мы продемонстрировали, что обработка эстрогеном приводит к значительному увеличению экспрессии Pgr, тогда как блокирование активности ароматазы и, таким образом, снижение доступности эстрогена вызывает значительное снижение этой экспрессии (Diotel et al., 2011b). В целом эти данные показывают, что Pgr широко экспрессируются в мозгу костистых рыб и регулируются эстрогенной средой.Кроме того, более сильная экспрессия Pgr в эстроген-синтезирующих RGC (Diotel et al., 2011b) предполагает ключевую роль стероидов и, возможно, локальное действие нейростероидов на активность RGC.

Рецепторы андрогенов

У костистых рыб количество рецепторов андрогенов (AR для белка и или для гена) варьируется в зависимости от вида. В то время как две потенциальные последовательности были клонированы у радужной форели и атлантического горбыля (Sperry and Thomas, 1999; Takeo and Yamashita, 1999; Smolinsky et al., 2010), одна из последовательностей форели кодировала нефункциональный белок. У рыбок данио была обнаружена только одна последовательность, которая связывает 5α-дигидротестостерон, 11-кетотестостерон, тестостерон и андростендион (Jorgensen et al., 2007; De Waal et al., 2008; Smolinsky et al., 2010). Это согласуется с гипотезой о том, что за наблюдаемое разнообразие АР у актиноптеригов ответственны три разных события: ранняя дупликация всего генома, параллельная потеря одного дубликата в нескольких линиях и предполагаемая неофункционализация одного и того же дубликата у современных рыб (Дуар и другие., 2008).

Имеются лишь ограниченные данные о распределении мРНК или белка рецептора андрогена в головном мозге рыб. У электрических рыб ( Brachyhypopomus gauderio ) AR-иммунореактивные клетки были обнаружены в различных областях головного мозга, главным образом в переднем мозге в конечном мозге, преоптической области и гипоталамусе, а также в заднем мозге (Pouso et al., 2010). В этом исследовании авторы также наблюдали AR-положительные клетки, которые, возможно, контактируют со спинномозговой жидкостью.Следовательно, такими контактирующими с ликвором клетками являются RGC, соматы которых располагаются вдоль желудочка. Выполняя гибридизацию in situ , экспрессия мРНК рецептора андрогена была обнаружена по всей центральной нервной системе гладких плавников-мичманов ( Porichthys notatus ; Forlano et al., 2010). Транскрипты ar были обнаружены в большом количестве в переднем мозге, парвоцеллюлярном и крупноклеточном ядрах преоптической области, прегломерулезном ядре, а также в заднем, вентральном и переднем туберальных ядрах гипоталамуса (Forlano et al., 2010). У этого вида многие из этих ядер являются частью известной голосовой и слуховой схемы. Действительно, экспрессия ar была продемонстрирована не только в околоводопроводном сером среднем мозге, но и во внутреннем ухе (Forlano et al., 2010). Следовательно, это конкретное распределение AR предполагает роль андрогенов в качестве модуляторов определяемых поведением голосовых, слуховых и нейроэндокринных цепей (Forlano et al., 2010).

У рыбок данио in situ гибридизация мРНК рецептора андрогена была проведена в развивающемся и взрослом мозге (Gorelick et al., 2008). Транскрипт рецептора андрогена был обнаружен в многочисленных (нейроэндокринных) областях, таких как преоптическая область, вентрикулярный и перивентрикулярный слои переднего, медиобазального и каудального гипоталамуса, а также перигломерулярная серая зона зрительного тектума (Gorelick et al., 2008). . Интересно, что это распределение полностью совпадает с распределением мРНК ароматазы B и рецептора эстрогена (ER для белка и esr для гена) (см. ниже и рисунок 5), что указывает на тесную связь между AR, ER и ароматазой B, экспрессируемой в RGC.

Рецепторы эстрогена

У рыб были клонированы и охарактеризованы три различных zfER: ERα, ERβ1 и ERβ2, соответствующие esr1 , esr2b и esr2a соответственно. У рыбок данио анализы связывания эстрадиола с тремя различными изоформами ER, экспрессированными в лизате ретикулоцитов кролика, показали, что эстрадиол специфически связывает ER с константой диссоциации в диапазоне от 0,4 (zfERβ2) до 0,75 нМ (zfERα и zfERβ2). Эксперименты по гибридизации in situ четко выявили сильную экспрессию каждой изоформы в передней и задней преоптических областях и в гипоталамусе (Menuet et al., 2002). Тот факт, что мРНК рецепторов эстрогена проявляют (Oakley et al., 2009) роли каждого zfER в передаче сигналов эстрадиола в этих нейроэндокринных областях (Menuet et al., 2002). Антисыворотка к ER рыб была получена только у радужной форели и только для ERα (Anglade et al., 1994; Pakdel et al., 1994), демонстрируя сильную экспрессию в вентральном конечном мозге, преоптической области и медиобазальном гипоталамусе. Сравнение экспрессии ароматазы и esr1 (ERα) показало, что сильный сигнал ароматазы возникает в областях, экспрессирующих esr1 , таких как преоптическая область и гипоталамус (Menuet et al., 2003). Культуры клеток головного мозга показали, что глиальные клетки экспрессируют ERα (Menuet et al., 2003). У рыбок данио изоформы рецепторов эстрогена β1 и β2 экспрессируются вдоль желудочков головного мозга в конечном мозге, преоптической области и гипоталамусе (рис. 5). Хотя это предполагает, что zfER присутствует в RGC, двойное окрашивание не проводилось, чтобы подтвердить экспрессию рецептора эстрогена в RGC ароматазы B. Учитывая тот факт, что эксперименты in vitro и in vivo ясно установили, что экспрессия ароматазы B активируется эстрогенами (Le Page et al., 2006, 2010; Чещенко и др., 2007; Diotel et al., 2010a), вполне вероятно, что эстрогеновые рецепторы экспрессируются на очень низком уровне в RGC, но достаточно высоком, чтобы активировать экспрессию ароматазы. У радужной форели ERα постоянно экспрессируется в дофаминергических нейронах антеровентральной преоптической области, которые ответственны за ингибирование высвобождения ЛГ во время вителлогенеза (Linard et al., 1996). С другой стороны, у форели и лосося GnRH не экспрессирует ERα (Navas et al., 1995). Вполне вероятно, что, как и у млекопитающих, эстрогенная обратная связь с активностью нейронов ГнРГ опосредуется нейронами, продуцирующими кисспептин.Kisspeptins недавно стали ключевыми игроками в нейроэндокринном контроле репродукции у млекопитающих (Oakley et al., 2009). Недавние данные у рыбок данио и европейского морского окуня показали, что нейроны поцелуя в медиобазальном гипоталамусе являются мишенями для эстрогенов (Servili et al., 2011).

Последние данные свидетельствуют об экспрессии рецептора эстрогена, связанного с плазматической мембраной, GPR30, в мозгу взрослых рыб (Liu et al., 2009). Однако точные сайты экспрессии еще не установлены.В мозге оранжево-пятнистого морского окуня ( Epinephelus coioides ) GPR30, но не ядерный рецептор андрогена, выявил значительное увеличение через 110 дней после вылупления в переднем и среднем мозге во время дифференциации пола гонад (Nagarajan et al., 2011).

Радиальные глиальные клетки: потенциальный источник и мишень нейростероидов?

У млекопитающих (Zwain and Yen, 1999; Sinchak et al., 2003; Lavaque et al., 2006; Do Rego et al., 2009) и других позвоночных, таких как земноводные (Do Rego et al., 2009; Bruzzone et al., 2010) и птиц (Schlinger et al., 1994), стероидогенные ферменты экспрессируются как в нейронах, так и в астроцитах. У костистых костей накапливаются данные, свидетельствующие об отсутствии типичных астроцитов. Это неудивительно, поскольку RGC, из которых происходят астроциты млекопитающих, сохраняются на протяжении всей взрослой жизни (Menuet et al., 2005; Pellegrini et al., 2007; Diotel et al., 2010a; März et al., 2010), по крайней мере, у передний мозг. Следовательно, существует возможность, что RGC сохраняют некоторые наследственные функции астроцитов, в частности способность продуцировать нейростероиды.

Радиальные глиальные клетки экспрессируют транскрипты основных стероидогенных ферментов

На основании иммуногистохимии с использованием антисыворотки к ароматазе В и tg( cyp19a1b –GFP) трансгенной рыбы, которая экспрессирует GFP под контролем промотора cyp19a1b , нет сомнений, что ароматаза В экспрессируется в RGC и только в таких клетках. Этот вывод подкрепляется тем фактом, что ароматаза B коэкспрессируется с хорошо охарактеризованными маркерами RGC, такими как мозговой липид-связывающий белок, GFAP и нестин (Diotel et al., 2010а; Марц и др., 2010). Таким образом, все эти исследования указывают на RGC как на уникальный сайт экспрессии ароматазы B. Однако, как это ни удивительно, в отличие от того, что наблюдалось в мозге радужной форели и гардемарина (Forlano et al., 2001; Menuet et al., 2003), мРНК cyp19a1b в мозге рыбок данио имеет также были обнаружены в больших количествах в отростках RGC и их концевых ножках (Pellegrini et al., 2005; Diotel et al., 2010a,b, 2011a). На самом деле существует практически идеальное совпадение между распределением ароматазы В и соответствующей мРНК в RGC (Menuet et al., 2005; Пеллегрини и др., 2007 г.; Ках и др., 2009; Тонг и др., 2009 г.; Диотель и др., 2010а,б; Марц и др., 2010). Это также подтверждается тем фактом, что проведение иммуногистохимии с ароматазой В после гибридизации cyp19a1b in situ четко показало, что мРНК cyp19a1b , выявляемые в паренхиме головного мозга, удаленной от желудочкового слоя, локализовались внутри отростков ГКС и накапливались в концевых ножках. RGC на периферии головного мозга (Diotel et al., 2010b, 2011a).Эти данные демонстрируют, что мРНК cyp19a1b транспортируются внутри отростков RGC (Menuet et al., 2005; Pellegrini et al., 2005; Kah et al., 2009; Diotel et al., 2010a,b).

Как упоминалось ранее, транскрипты cyp11a1 , 3 β -hsd , cyp17 и cyp19a1b широко экспрессируются в переднем мозге, например, в бульбусно-бульбусном соединении между телесным и обонятельным факторами. паллиальной и субпаллиальной областях, а также в дорсомедиальном и дорсолатеральном конечном мозге (Diotel et al., 2011а). Эти транскрипты также присутствуют в преоптической области и медиобазальном гипоталамусе. Кроме того, гибридизационный сигнал in situ наблюдался в ядрах, окружающих латеральный и задний карманы, в зрительной покрышке, в клапане и в теле мозжечка. Как показали наблюдения на параллельных срезах (рис. 4), в большинстве этих регионов общие паттерны экспрессии генов cyp11a1 , 3 β -hsd , cyp17 и cyp19a1b очень схожи.

В отличие от сильного окрашивания cyp19a1b , сигналы гибридизации, генерируемые другими зондами, намного ниже и постоянно проявляются в виде маленьких точек, которые не обязательно соответствуют соматам клеток, как показано окрашиванием ядер DAPI. Т.о., мРНК cyp11a1 , 3 β-hsd и cyp17 могут встречаться в сайтах, удаленных от сомы клетки, сходным образом с тем, что было описано для мРНК cyp19a1b (Diotel et al., 2011a). Следовательно, вполне вероятно, что часть этих мРНК могла бы, подобно мРНК cyp19a1b , экспортироваться в процессы RGC.Существование такой мРНК в нейрональных и/или глиальных отростках в настоящее время хорошо установлено (Martin and Zukin, 2006; Lin and Holt, 2008; Raju et al., 2008). У млекопитающих можно обнаружить транскрипты, образующие «гранулы мРНК», которые иногда считают остатками «древнего мира РНК». Такие гранулы содержат независимые единицы трансляции, способные перемещаться в цитоплазме и обеспечивать доставку мРНК в определенные участки клетки для последующей активации. Таким образом, эти гранулы РНК могут осуществлять посттранскрипционный контроль над экспрессией генов (Anderson and Kedersha, 2009) и играть роль в пластичности и регуляции (Martin and Zukin, 2006; Lin and Holt, 2008; Raju et al., 2008).

Иммуногистохимия ароматазы B

после гибридизации cyp11a1 , 3 β-hsd и cyp17 флуоресцентного in situ показала, что по крайней мере часть этих мРНК встречается в RGC somata и/или в их отростках (Diotel et al. ., 2011а). Следовательно, RGC могут экспрессировать весь ряд стероидогенных ферментов и, таким образом, быть настоящими стероидогенными клетками. Такие данные особенно актуальны, учитывая тот факт, что RGC хорошо известны как клетки-предшественники в мозгу взрослых рыб.Действительно, RGC представляют собой нейральные «стволовые клетки», которые в высокой степени поддерживают активную нейрогенную активность, наблюдаемую у взрослых (Pellegrini et al., 2007; Kah et al., 2009; Diotel et al., 2010a; März et al., 2010). ).

Радиальные глиальные клетки являются мишенями для стероидов

В настоящее время хорошо задокументировано, что ген cyp19a1b активируется эстрогенами только в RGC, что указывает на сильную клеточную специфичность (Menuet et al., 2005; Pellegrini et al., 2005; Le Page et al., 2008, 2010). ; Мурик и др., 2008; Диотель и др., 2010а). Исследования in vitro показали, что повышающая регуляция E2 репортерного гена cyp19a1b -люциферазы в присутствии ER может быть достигнута только в некоторых типах клеток, таких как клеточная линия астроцитов человека U-251MG. Целостность эстроген-чувствительного элемента (ERE), расположенного на -348 п.н. промотора cyp19a1b , является предпосылкой для этой эстрогенной регуляции (Menuet et al., 2005; Le Page et al., 2008). Тем не менее, короткая последовательность из 20 п.н., называемая GxRE и расположенная выше ERE, по-видимому, играет важную роль в клеточной специфичности и регуляции эстрогенами, полученными из cyp19a1b (Le Page et al., 2008). Этот мотив GxRE, по-видимому, действует как автономный элемент cis , усиливая эстрогенную повышающую регуляцию cyp19a1b исключительно в контексте глиальных клеток (Le Page et al., 2008). При сравнении распределения стероидных рецепторов с распределением ароматазы B (рис. 5) становится ясно, что существует перекрытие, что предполагает экспрессию стероидных рецепторов в RGC, особенно в нейроэндокринных областях. Действительно, транскрипты рецепторов эстрогена β1 и β2 присутствуют в слоях желудочков в субпаллиальной и паллиальной областях, преоптической области и медиобазальном гипоталамусе (рис. 5).Таким образом, в настоящее время предполагается, что эстрогеновые рецепторы, вероятно, экспрессируются на низких уровнях в RGC, но достаточно высоких, чтобы индуцировать cyp19a1b из-за высокой чувствительности гена к эстрогенам. Совсем недавно было показано, что ядерный Pgr индуцируется эстрогенами в RGC рыбок данио (Diotel et al., 2011b).

Точно так же рецепторы андрогенов демонстрируют общий паттерн, сходный с таковым ERβ во многих областях. По данным (Gorelick et al., 2008), транскрипты рецепторов андрогенов выявляются в желудочковом слое при ГКС.Эти данные свидетельствуют о том, что часть мРНК ar экспрессируется в таких клетках. Молекулярные мишени потенциальных рецепторов андрогенов в RGC еще предстоит установить.

Наконец, недавно было показано, что Pgr широко экспрессируется в головном мозге рыбок данио, в частности, в ароматазе B RGC (Hanna et al., 2010). Следовательно, оказывается, что RGC, по крайней мере, часть из них, экспрессируют ядерные рецепторы эстрогена, андроген и Pgr.

Экспрессия стероидогенных ферментов во время разработки

Имеются ограниченные данные о ранней экспрессии стероидогенных ферментов в головном мозге рыб.Фактически, подробная информация доступна только для cyp19a1b , экспрессия которых постепенно увеличивается в процессе развития. В частности, имеется значительное увеличение между 24 ч после оплодотворения (hfp) и 48 hpf, что, по-видимому, связано с одновременным увеличением экспрессии ER (Mouriec et al., 2008, 2009b). Эта базальная экспрессия ароматазы B считается ER-опосредованной, поскольку она может быть заблокирована специфическими антагонистами эстрогена (Mouriec et al., 2009b). У радужной форели Vizziano-Cantonnet et al.(2011) продемонстрировали экспрессию cyp11a1 , 3 β -hsd , cyp17 и cyp19a1b на ранних стадиях развития мозга. Интересно, что с использованием генетических однополых популяций было показано, что уровни мРНК cyp11a1 , 3 β- hsd и cyp19a1b , но не cyp17 , были выше у самцов, чем у самок. дифференцировка пола гонад (от 35 до 63 дней после оплодотворения), что свидетельствует о роли нейростероидов в половой дифференцировке мозга.Кроме того, уровни мРНК трех генов ER, esr1, esr2a и esr2b, также были намного выше у мужчин, чем у женщин (Vizziano-Cantonnet et al., 2011). В том же ряду Tomy et al. (2007) предположили, что мозг черного порги ( Acanthopagrus schlegeli ), протандрической рыбы-гермафродита, обладает способностью вырабатывать нейростероиды, которые могут быть важны для изменения пола в мозге.

Заключение и перспективы

Подобно мозгу млекопитающих, амфибий и птиц, мозг костистых рыб выступает в качестве стероидогенного органа.Спустя 30 лет после первых исследований, зафиксировавших повышенную активность ароматазы и 5α-редуктазы в головном мозге разных видов (Callard et al., 1978), кажется, установлено, что из холестерина может быть получен широкий спектр нейростероидов. По сравнению с другими позвоночными примечательная особенность костистых рыб заключается в том, что стероидогенные ферменты, по-видимому, преимущественно экспрессируются в RGC. Хотя это очень ясно в случае ароматазы, это предположение необходимо подкрепить в случае других ферментов, таких как cyp11a1 , 3 β -hsd и cyp17 .Кроме того, хотя известно, что 5α-редуктаза очень активна в мозге рыб, ничего не известно о местах ее экспрессии. Текущие эксперименты должны определить, где экспрессируются мРНК и белок 5α-редуктазы. Действительно, у рыбок данио имеются убедительные доказательства того, что мозг может преобразовывать тестостерон или дигидротестостерон в 5α-андростан-3бета, 17бета-диол (бетадиол) и что это андрогенное соединение может эффективно активировать ЭР рыбок данио (Mouriec et al., 2009a), аналогично то, что уже было доказано у млекопитающих.

Мы предполагаем, что такие стероиды местного производства действуют аналогично тому, что было описано для половых стероидов у млекопитающих или рыб, воздействуя, в частности, на размножение, половое поведение, нейрогенез, пластичность мозга и регенерацию (Do Rego et al., 2009). . Ключевым вопросом будет изучение того, как регулируются экспрессия и активность всех этих ферментов. Последние данные свидетельствуют о том, что у земноводных классические нейротрансмиттеры, а также нейропептиды тонко регулируют биосинтез нейростероидов (Do-Rego et al., 2006; Do Rego et al., 2009), и этот важный аспект также необходимо изучить у рыб.

В головном мозге взрослых рыбок данио основные стероидогенные ферменты мРНК, cyp11a1 , 3 β -hsd , cyp17 и cyp19a1b , особенно в нейроэндокринных областях мозга, в целом проявляют сходный паттерн. Кроме того, части транскриптов cyp11a1 , 3 β-hsd и cyp17 экспрессируются в RGC, содержащих ароматазу B.Эти данные позволяют предположить, что RGC являются настоящими стероидогенными клетками в дополнение к нейрогенным (Pellegrini et al., 2007; Diotel et al., 2010b; Strobl-Mazzulla et al., 2010). Этот факт особенно интересен, учитывая тот факт, что вся стероидогенная цепь экспрессируется в нейрогенных областях, таких как вентральный конечный мозг, преоптическая область, гипоталамус и мозжечок (Diotel et al., 2011a), и что RGC являются нейральными предшественниками. (Адольф и др., 2006; Чапутон и др., 2007; Пеллегрини и др.., 2007; Ках и др., 2009; Лам и др., 2009 г.; Диотель и др., 2010а; Марц и др., 2010). Поскольку стволовые клетки радиальной глии, по-видимому, являются мишенями для стероидов (т. е. эстрогенов, прогестагенов и, возможно, андрогенов), а также с учетом нашей недавней демонстрации того, что стероидогенная среда модулирует нейрогенез головного мозга у взрослых (Diotel et al., неопубликовано), вполне вероятно, что одной из функций этих нейроактивных стероидов является модулирование этого нейрогенного процесса. У млекопитающих «нейростероидогенез» происходит в областях мозга, участвующих в обучении, таких как гиппокамп.Это предполагает ключевую роль нейростероидов в когнитивных функциях мозга (Baulieu, 1997; Tsutsui and Ukena, 1999; Tsutsui et al., 1999; Compagnone and Mellon, 2000; Mellon et al., 2001; Do Rego et al., 2009). Точно так же вполне возможно, что местные стероиды у рыб действуют на пластичность синаптических и дендритных шипов, чтобы модулировать поведение и/или также изменения пола мозга, что является уникальной особенностью костистых рыб среди позвоночных (Le Page et al., 2010). ). Однако лежащие в основе механизмы далеки от расшифровки, и могут потребоваться годы захватывающих, но многообещающих исследований.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Гранты

: финансируются европейским проектом n222719 (LIFECYCLE to Olivier Kah) и ANR NEED (CES 2008-011).

Каталожные номера

Адольф Б., Шапутон П., Лам К. С., Топп С., Тангейзер Б., Strahle, U., Gotz, M., and Bally-Cuif, L. (2006). Сохранившиеся и приобретенные черты взрослого нейрогенеза в конечном мозге рыбок данио. Дев. биол. 295, 278–293.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Андерссон Э., Борг Б. и Ламберт Дж. Г. (1988). Ароматазная активность в головном мозге и гипофизе неполовозрелых и половозрелых атлантических лососей (Salmo salar L.) parr. Ген. комп. Эндокринол. 72, 394–401.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Англаде, И., Pakdel, F., Bailhache, T., Petit, F., Salbert, G., Jego, P., Valotaire, Y., and Kah, O. (1994). Распределение рецептор-иммунореактивных клеток эстрогена в головном мозге радужной форели ( Oncorhynchus mykiss ). J. Нейроэндокринол. 6, 573–583.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Арукве, А. (2005). Модуляция стероидогенеза в головном мозге путем изменения транскрипционных изменений стероидогенного острого регуляторного белка (StAR) и расщепления боковой цепи холестерина (P450scc) у молоди атлантического лосося (Salmo salar) является новым аспектом токсичности нонилфенола. Окружающая среда. науч. Технол. 39, 9791–9798.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Baulieu, EE (1997). Нейростероиды: нервной системы, от нервной системы, для нервной системы. Последние прогр. Горм. Рез. 52, 1–32.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст

Бласкес, М., и Пиферрер, Ф. (2004). Клонирование, анализ последовательности, распределение в тканях и специфичная для пола экспрессия нервной формы ароматазы P450 у молоди морского окуня ( Dicentrarchus labrax ). Мол. Клетка. Эндокринол. 219, 83–94.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Борг, Б., Тиммерс, Р. Дж., и Ламберт, Дж. Г. (1987a). Ароматазная активность в головном мозге трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus . I. Распространение и влияние сезона и фотопериода. Экспл. биол. 47, 63–68.

Борг Б., Тиммерс Р. Дж. и Ламберт Дж. Г. (1987b). Ароматазная активность в головном мозге трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus .II. Последствия кастрации зимой. Экспл. биол. 47, 69–71.

Bruzzone, F., Do Rego, J.L., Luu-the, V., Pelletier, G., Vallarino, M., and Vaudry, H. (2010). Иммуногистохимическая локализация и биологическая активность 3бета-гидроксистероиддегидрогеназы и 5альфа-редуктазы в мозге лягушки Rana esculenta в процессе развития. J. Chem. Нейроанат. 39, 35–50.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Каллард, Г., Шлингер Б., Пасманик М. и Корина К. (1990). Ароматизация и действие эстрогенов на головной мозг. Прог. клин. биол. Рез. 342, 105–111.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст

Каллард Г.В., Петро З. и Райан К.Дж. (1978). Филогенетическое распределение ароматазы и других андрогенпревращающих ферментов в центральной нервной системе. Эндокринология 103, 2283–2290.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Каллард, Г.В., Петро З. и Райан К.Дж. (1980). Ароматизация и 5-альфа-редукция в головном мозге и ненервных тканях круглоротых, Petromyzon marinus . Ген. комп. Эндокринол. 42, 155–159.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Чен, К.Ф., Вэнь, Х.С., Ван, З.П., Хэ, Ф., Чжан, Дж.Р., Чен, X.Y., Джин, Г.Х., Ши, Б., Ши, Д., Ян, Ю.П., Ли, Дж.Ф., Ци, Б. Х. и Ли Н. (2010a). Клонирование и экспрессия P450c17-I (17альфа-гидроксилаза/17,20-лиаза) в головном мозге и яичниках во время развития гонад у Cynoglossus semilaevis . Рыбная физиол. Биохим. 36, 1001–1012.

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Чен, С. X., Богерд, Дж., Гарсия-Лопес, А., Де Йонге, Х., Де Ваал, П. П., Хонг, В. С., и Шульц, Р. В. (2010b). Молекулярное клонирование и функциональная характеристика ядерного рецептора прогестерона рыбок данио. биол. Воспр. 82, 171–181.

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Чещенко К., Брион Ф., Ле Пейдж Ю., Хинфрей Н., Пакдель Ф., Ках О., Сегнер Х.и Эгген Р.И. (2007). Экспрессия генов ароматазы рыбок данио cyp19a и cyp19b в ответ на лиганды рецептора эстрогена и рецептора арилуглеводородов. Токсикол. науч. 96, 255–267.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Чанг, Э. Ф., Ян, Ю. Л., Гиген, Ю., Постлетвейт, Дж., и Чанг, Б. (2001). Два гена Cyp19 (ароматаза P450) на дуплицированных хромосомах рыбок данио экспрессируются в яичниках или головном мозге. Мол. биол.Эвол. 18, 542–550.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст

Чой, Дж. Ю., Пак, Дж. Г., Чон, Х. Б., Ли, Ю. Д., Такемура, А., и Ким, С. Дж. (2005). Молекулярное клонирование ароматазы цитохрома Р450 у протогинного губана, Halichoeres tenuispinis . Комп. Биохим. Физиол. Б Биохим. Мол. биол. 141, 49–59.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Де Ваал, П. П., Ван, Д.С., Найенхейс, В.А., Шульц, Р.В., и Богерд, Дж. (2008). Функциональная характеристика и анализ экспрессии рецептора андрогена у рыбок данио ( Danio rerio ) семенников. Репродукция 136, 225–234.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Диотель, Н., До Рего, Дж. Л., Англад, И., Вайан, К., Пеллегрини, Э., Геген, М. М., Миронов, С., Водри, Х., и Ках, О. (2011a). Активность и экспрессия стероидогенных ферментов в головном мозге взрослых рыбок данио. евро. Дж. Нейроски. 34, 45–56.

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Диотель Н., Сервили А., Геген М-М., Миронов С., Пеллегрини Э., Вайан С., Чжу Ю., Ках О. и Англад И. (2011b). Ядерные рецепторы прогестерона активируются эстрогенами в нейронах и радиальных глиальных предшественниках в мозге рыбок данио. ПЛОС ОДИН 6:11. е28375. doi:10.1371/journal.pone.0028375

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Диотель, Н., Le Page, Y., Mouriec, K., Tong, S.K., Pellegrini, E., Vaillant, C., Anglade, I., Brion, F., Pakdel, F., Chung, B.C., and Kah, O. (2010а). Ароматаза в мозгу костистых рыб: экспрессия, регуляция и предполагаемые функции. Фронт. Нейроэндокринол. 31, 172–192.

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Диотель, Н., Вайан, К., Геген, М.М., Миронов, С., Англад, И., Сервили, А., Пеллегрини, Э., и Ках, О. (2010b). Экспрессия Cxcr4 и Cxcl12 в клетках радиальной глии головного мозга взрослых рыбок данио. Дж. Комп. Нейрол. 518, 4855–4876.

Полнотекстовая перекрестная ссылка

До Рего, Дж. Л., Сон, Дж. Ю., Бурель, Д., Лепринс, Дж., Луу-те, В., Цуцуи, К., Тонон, М. К., Пеллетье, Г., и Водри, Х. (2009). Биосинтез нейростероидов: ферментативные пути и нейроэндокринная регуляция нейротрансмиттерами и нейропептидами. Фронт. Нейроэндокринол. 30, 259–301.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

До-Рего, Дж.Л., Ачарджи С., Сон Дж. Ю., Галас Л., Александр Д., Бизе П., Бурле А., Квон Х. Б., Луу-те В., Пеллетье Г. и Водри , Х. (2006). Вазотоцин и мезотоцин стимулируют биосинтез нейростероидов в мозгу лягушки. J. Neurosci. 26, 6749–6760.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Дуар, В., Брюне, Ф., Буссау, Б., Аренс-Фат, И., Влеминк-Гиллем, В., Хендлер, Б., Лауде, В., и Гиген, Ю. (2008).Судьба дублированного рецептора андрогенов у рыб: событие поздней неофункционализации? BMC Evol. биол. 8, 336. doi:10.1186/1471-2148-8-336

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Экстрем, П., Джонссон, К.М., и Олин, Л.М. (2001). Зоны пролиферации желудочков в мозгу взрослой костистой рыбы и их связь с нейромерами и миграционными (вторичными матриксными) зонами. Дж. Комп. Нейрол. 436, 92–110.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Форлано, П.М., Дейтчер Д.Л., Майерс Д.А. и Басс А.Х. (2001). Анатомическое распределение и клеточная основа высокого уровня активности ароматазы в мозге костистых рыб: фермент ароматазы и экспрессия мРНК идентифицируют глию как источник. J. Neurosci. 21, 8943–8955.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст

Forlano, P.M., Marchaterre, M., Deitcher, D.L., и Bass, A.H. (2010). Распределение экспрессии мРНК рецептора андрогена в голосовых, слуховых и нейроэндокринных цепях костистых рыб. Дж. Комп. Нейрол. 518, 493–512.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Гонсалес А. и Пиферрер Ф. (2002). Характеристика активности ароматазы у морского окуня: влияние температуры и различных каталитических свойств гомогенатов и микросом мозга и яичников. Дж. Экспл. Зоол. 293, 500–510.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Гонсалес, А.и Пиферрер, Ф. (2003). Ароматазная активность в головном мозге европейского морского окуня ( Dicentrarchus labrax L.). Распределение и изменения в зависимости от возраста, пола и годового репродуктивного цикла. Ген. комп. Эндокринол. 132, 223–230.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Гото-Казето, Р., Кайт, К. Э., Зохар, Ю., Плэйс, А. Р., и Трант, Дж. М. (2004). Локализация и экспрессия мРНК ароматазы у взрослых рыбок данио. Ген. комп. Эндокринол. 139, 72–84.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Грейтак С.Р., Чамплин Д. и Каллард Г.В. (2005). Выделение и характеристика двух форм ароматазы цитохрома P450 у киллифиш ( Fundulus heteroclitus ): дифференциальная экспрессия у рыб из загрязненной и незагрязненной среды. Аква. Токсикол. 71, 371–389.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Хальм, С., Kwon, J.Y., Rand-Weaver, M., Sumpter, J.P., Pounds, N., Hutchinson, T.H., and Tyler, C.R. (2003). Клонирование и экспрессия гена кДНК 17альфа-гидроксилазы, 17,20-лиазы Р450 в гонадах и мозге толстоголового гольяна Pimephales promelas . Ген. комп. Эндокринол. 130, 256–266.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ханна, Р. Н., Дейли, С. К., Панг, Ю., Англад, И., Ках, О., Томас, П., и Чжу, Ю. (2010). Характеристика и экспрессия ядерного рецептора прогестина в гонадах и головном мозге рыбок данио. биол. Воспр. 82, 112–122.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Иджири С., Казето Ю., Локман П. М., Адачи С. и Ямаути К. (2003). Характеристика кДНК, кодирующей ароматазу Р-450 (CYP19), из яичника японского угря и ее экспрессия в фолликулах яичников во время индуцированного развития яичников. Ген. комп. Эндокринол. 130, 193–203.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Йоргенсен, А., Андерсен, О., Бьеррегаард, П., и Расмуссен, Л.Дж. (2007). Идентификация и характеристика рецептора андрогенов у рыбок данио Danio rerio . Комп. Биохим. Физиол. С Токсикол. Фармакол. 146, 561–568.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ках, О., Пеллегрини, Э., Муриек, К., Диотель, Н., Англад, И., Вайан, К., Тиулант, М.Л., Тонг, С.К., Брион, Ф., Чанг, Б.С., и Пакдел , Ф. (2009). Эстрогены и нейрогенез: новые функции старого гормона.Уроки данио. J. Soc. биол. 203, 29–38.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Казето Ю., Иджири С., Мацубара Х., Адачи С. и Ямаути К. (2000). Клонирование кДНК 17бета-гидроксистероиддегидрогеназы-I из яичника японского угря. Биохим. Биофиз. Рез. коммун. 279, 451–456.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Кишида М. и Каллард Г.В. (2001). Отдельные изоформы ароматазы цитохрома P450 в головном мозге и яичниках рыбок данио ( Danio rerio ) по-разному запрограммированы и регулируются эстрогеном во время раннего развития. Эндокринология 142, 740–750.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Квон, Дж. Й., Макэндрю, Б. Дж., и Пенман, Д. Дж. (2001). Клонирование гена ароматазы головного мозга и экспрессия генов ароматазы головного мозга и яичников во время половой дифференцировки у генетических самцов и самок нильской тилапии Oreochromis niloticus . Мол. Воспр. Дев. 59, 359–370.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ле Пейдж Ю., Диотель Н., Вайан К., Пеллегрини Э., Англад И., Меро Ю. и Ках О. (2010). Ароматаза, сексуализация мозга и пластичность: парадигма рыбы. евро. Дж. Нейроски. 32, 2105–2115.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ле Пейдж Ю., Менуэ А., Ках О. и Пакдел Ф.(2008). Характеристика цис-действующего элемента, участвующего в клеточно-специфической экспрессии гена ароматазы мозга рыбок данио. Мол. Воспр. Дев. 75, 1549–1557.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ле Пейдж Ю., Шольце М., Ках О. и Пакдел Ф. (2006). Оценка ксеноэстрогенов с использованием трех различных рецепторов эстрогена и гена ароматазы мозга рыбок данио в высокочувствительной глиальной клеточной системе. Окружающая среда. Перспектива здоровья. 114, 752–758.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Lin, H.K., Jez, J.M., Schlegel, B.P., Peehl, D.M., Pachter, J.A., and Penning, T.M. (1997). Экспрессия и характеристика рекомбинантной 2,3-альфа-гидроксистероиддегидрогеназы (HSD) типа 2 из простаты человека: демонстрация бифункциональной активности 3-альфа/17-бета-HSD и клеточного распределения. Мол. Эндокринол. 11, 1971–1984 гг.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Линард, Б., Anglade, I., Corio, M., Navas, J.M., Pakdel, F., Saligaut, C. и Kah, O. (1996). Рецепторы эстрогена экспрессируются в подгруппе положительных по тирозингидроксилазе нейронов передней преоптической области радужной форели. Нейроэндокринология 63, 156–165.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Лю, X., Чжу, П., Шам, К. В., Юэнь, Дж. М., Се, К., Чжан, Ю., Лю, Ю., Ли, С., Хуан, X., Ченг, С. Х., и Линь , Х. (2009). Идентификация мембранного рецептора эстрогена у рыбок данио с гомологией GPER млекопитающих и его высокая экспрессия в ранних зародышевых клетках семенников. биол. Воспр. 80, 1253–1261.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Лиссимачу, А., и Арукве, А. (2007). Изменение уровней мРНК белка StAR в головном мозге и межпочечной ткани, P450scc и Cyp11beta у атлантического лосося после номинального воздействия через воду синтетического фармацевтического эстрогена этинилэстрадиола. J. Токсикол. Окружающая среда. Health Part A 70, 606–613.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Марц, М., Чапутон, П., Диотель, Н., Вайлант, К., Хесл, Б., Такамия, М., Лам, К.С., Ках, О., Балли-Куиф, Л., и Страхле, У. (2010) . Гетерогенность подтипов клеток-предшественников в желудочковой зоне взрослого конечного мозга рыбок данио. Глия 58, 870–888.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст

Матье, М., Менса-Няган, А. Г., Валларино, М., До-Рего, Ж. Л., Божан, Д., Водри, Д., Луу-те, В., Пеллетье, Г., и Водри, Х. (2001). Иммуногистохимическая локализация 3-бета-гидроксистероиддегидрогеназы и 5-альфа-редуктазы в головном мозге африканской двоякодышащей рыбы Protopterus annectens . Дж. Комп. Нейрол. 438, 123–135.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Майер И., Борг Б., Берглунд И. и Ламберт Дж. Г. (1991). Влияние кастрации и лечения андрогенами на активность ароматазы в головном мозге половозрелых самцов атлантического лосося ( Salmo salar L.) parr. Ген. комп. Эндокринол. 82, 86–92.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Менуэт, А., Anglade, I., Le Guevel, R., Pellegrini, E., Pakdel, F. и Kah, O. (2003). Распределение мРНК и белка ароматазы в головном мозге и гипофизе самок радужной форели: сравнение с альфа-рецептором эстрогена. Дж. Комп. Нейрол. 462, 180–193.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Менуэ А., Пеллегрини Э., Англад И., Блейз О., Лауде В., Ках О. и Пакдел Ф. (2002). Молекулярная характеристика трех форм рецепторов эстрогена у рыбок данио: характеристики связывания, свойства трансактивации и распределение в тканях. биол. Воспр. 66, 1881–1892 гг.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Менуэт А., Пеллегрини Э., Брион Ф., Геген М.М., Англад И., Пакдел Ф. и Ках О. (2005). Экспрессия и эстроген-зависимая регуляция гена ароматазы мозга рыбок данио. Дж. Комп. Нейрол. 485, 304–320.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Минднич Р. и Адамски Дж.(2007). Функциональные аспекты 17бета-гидроксистероиддегидрогеназы 1 определены путем сравнения с близкородственной ретинолдегидрогеназой. J. Steroid Biochem. Мол. биол. 104, 334–339.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Минднич, Р., Делука, Д., и Адамски, Дж. (2004). Идентификация и характеристика 17 бета-гидроксистероидных дегидрогеназ у рыбок данио, Danio rerio. Мол. Клетка. Эндокринол. 215, 19–30.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Минднич, Р., Халлер, Ф., Хальбах, Ф., Меллер, Г., Грабе Де Ангелис, М., и Адамски, Дж. (2005). Метаболизм андрогенов посредством 17бета-гидроксистероиддегидрогеназы типа 3 у млекопитающих и позвоночных, не относящихся к млекопитающим: сравнение ферментов человека и рыбок данио. Дж. Мол. Эндокринол. 35, 305–316.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Минднич, Р., Грабе Де Ангелис, М., и Адамски, Дж. (2007). Функциональный анализ генома указывает на потерю фермента 17бета-гидроксистероиддегидрогеназы типа 2 у рыбок данио. J. Steroid Biochem. Мол. биол. 103, 35–43.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Mouriec, K., Gueguen, M.M., Manuel, C., Percevault, F., Thieulant, M.L., Pakdel, F., и Kah, O. (2009a). Андрогены усиливают экспрессию гена cyp19a1b (ароматаза B) в мозге рыбок данио ( Danio rerio ) через рецепторы эстрогена. биол. Воспр. 80, 889–896.

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Mouriec, K., Lareyre, J.J., Tong, S.K., Le Page, Y., Vaillant, C., Pellegrini, E., Pakdel, F., Chung, B.C., Kah, O., and Anglade, I. ( 2009б). Ранняя регуляция ароматазы мозга (cyp19a1b) рецепторами эстрогена во время развития рыбок данио. Дев. Дин. 238, 2641–2651.

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Мурек, К., Пеллегрини, Э., Англад, И., Менуэ, А., Adrio, F., Thieulant, M.L., Pakdel, F., and Kah, O. (2008). Синтез эстрогенов в клетках-предшественниках мозга взрослых рыб: эволюционная новизна или преувеличение более общего механизма участия эстрогенов в нейрогенезе? Мозг Res. Бык. 75, 274–280.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Мунхрат, Л. А., и Хофманн, Х. А. (2010). Распределение рецепторов половых стероидных гормонов в головном мозге африканской цихлиды, Astatotilapia burtoni . Дж. Комп. Нейрол. 518, 3302–3326.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Нагараджан Г., Цай Ю. Дж., Чен С. Ю. и Чанг С. Ф. (2011). Эволюционная экспрессия генов, участвующих в биосинтезе нервных эстрогенов и передаче сигналов в мозге оранжево-пятнистого морского окуня Epinephelus coioides во время дифференциации пола гонад. J Стероид Биохим. Мол. биол. 127, 155–166.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Навас, Дж.М., Англад И., Байлаш Т., Пакдель Ф., Бретон Б., Джего П. и Ках О. (1995). Экспрессируют ли нейроны гонадотропин-высвобождающего гормона рецепторы эстрогена у радужной форели? Двойное иммуногистохимическое исследование. Дж. Комп. Нейрол. 363, 461–474.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Пакдель Ф., Пети Ф., Англад И., Ках О., Делоне Ф., Байлаш Т. и Валотер Ю. (1994). Сверхэкспрессия доменов рецептора эстрогена радужной форели в Escherichia coli : характеристика и использование в производстве антител для иммуноблоттинга и иммуноцитохимии. Мол. Клетка. Эндокринол. 104, 81–93.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Пасманик, М., и Каллард, Г.В. (1988). Изменения активности ароматазы и 5-альфа-редуктазы мозга в значительной степени коррелируют с сезонными репродуктивными циклами золотых рыбок ( Carassius auratus ). Эндокринология 122, 1349–1356.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Пасманик, М., Шлингер, Б.А., и Каллард, Г.В. (1988). In vivo стероидная регуляция ароматазы и 5-альфа-редуктазы в мозге и гипофизе золотой рыбки. Ген. комп. Эндокринол. 71, 175–182.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Пеллегрини, Э., Менуэ, А., Летимонье, К., Адрио, Ф., Геген, М.М., Таскон, К., Англад, И., Пакдел, Ф., и Ках, О. (2005). Отношения между ароматазой и рецепторами эстрогена в мозгу костистых рыб. Ген. комп. Эндокринол. 142, 60–66.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Пеллегрини Э., Мурик К., Англад И., Менуэ А., Ле Паж Ю., Геген М. М., Марминьон М. Х., Брион Ф., Пакдель Ф. и Ках О. (2007). Идентификация ароматазо-положительных радиальных глиальных клеток в качестве клеток-предшественников в желудочковом слое переднего мозга у рыбок данио. Дж. Комп. Нейрол. 501, 150–167.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Пелтокето, Х., Луу-те, В., Симард, Дж., и Адамски, Дж. (1999). семейство 17бета-гидроксистероиддегидрогеназы (HSD)/17-кетостероидредуктазы (KSR); номенклатура и основные характеристики ферментов 17HSD/KSR. Дж. Мол. Эндокринол. 23, 1–11.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Поусо, П., Кинтана, Л., Болатто, К., и Сильва, А.С. (2010). Экспрессия мозговых рецепторов андрогенов коррелирует с сезонными изменениями в поведении слабоэлектрической рыбы Brachyhypopomus gauderio . Горм. Поведение 58, 729–736.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Раджу, К.С., Гориц, К., Норд, Ю., Хермансон, О., Лопес-Иглесиас, К., Виза, Н., Каштелу-Бранко, Г. и Персипалле, П. (2008). В культивируемых олигодендроцитах hnRNP CBF-A типа A/B сопровождает мРНК MBP, связанную с транспортными последовательностями мРНК. Мол. биол. Ячейка 19, 3008–3019.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Сакамото, Х., Укена, К., и Цуцуи, К. (2001). Активность и локализация 3бета-гидроксистероиддегидрогеназы/дельта5-дельта4-изомеразы в центральной нервной системе рыбок данио. Дж. Комп. Нейрол. 439, 291–305.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Шлингер, Б.А., Амур-Умарджи, С., Шен, П., Кампаньони, А.Т., и Арнольд, А.П. (1994). Нейрональная и ненейрональная ароматаза в первичных культурах развивающегося конечного мозга зебрового вьюрка. Дж.Неврологи. 14, 7541–7552.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст

Сервили А., Ле Пейдж Ю., Лепринс Дж., Карати А., Эскобар С., Пархар И. С., Сон Дж. Ю., Водри Х. и Ках О. (2011). Организация двух независимых систем кисспептина, полученных из эволюционно-древних генов поцелуя в мозгу рыбок данио. Эндокринология 152, 1527–1540.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Синчак К., Миллс Р.Х., Тао Л., Лаполт П., Лу Дж.К. и Мицевич П. (2003). Эстроген индуцирует синтез прогестерона de novo в астроцитах. Дев. Неврологи. 25, 343–348.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Смолинский А. Н., Доуман Дж. М., Крацке Л. Т. и Ласситер К. С. (2010). Рецептор андрогенов рыбок данио (Danio rerio): гомология последовательности и активация фунгицидом винклозолином. Комп. Биохим. Физиол. С Токсикол.Фармакол. 151, 161–166.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Сперри, Т.С., и Томас, П. (1999). Характеристика двух ядерных рецепторов андрогенов у атлантического горбыля: сравнение их биохимических свойств и специфичности связывания. Эндокринология 140, 1602–1611.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Стейнке Д., Хегг С., Бринкманн Х. и Мейер А.(2006). Три раунда (1R/2R/3R) дупликации генома и эволюция гликолитического пути у позвоночных. БМС Биол. 4, 16. doi:10.1186/1741-7007-4-16

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Strobl-Mazzulla, P.H., Lethimonier, C., Gueguen, M.M., Karube, M., Fernandino, JI, Yoshizaki, G., Patino, R., Strussmann, C.A., Kah, O., and Somoza, G.M. (2008 ). Ароматаза мозга (Cyp19A2) и рецепторы эстрогена у личинок и взрослых рыб pejerrey Odontesthes bonariensis : нейроанатомические и функциональные отношения. Ген. комп. Эндокринол. 158, 191–201.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Strobl-Mazzulla, P.H., Nunez, A., Pellegrini, E., Gueguen, M.M., Kah, O., and Somoza, G.M. (2010). Радиальные клетки-предшественники и нейрогенез в переднем мозге рыб pejerrey. Поведение мозга. Эвол. 76, 20–31.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Танака М., Телецки Т. М., Фукада С., Адачи С., Чен С. и Нагахама Ю. (1992). Клонирование и анализ последовательности кДНК, кодирующей ароматазу Р-450 (P450arom), из яичника радужной форели ( Oncorhynchus mykiss ); взаимосвязь между количеством мРНК P450arom и продукцией эстрадиола-17 бета в яичниках. Дж. Мол. Эндокринол. 8, 53–61.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Тиммерс, Р. Дж., и Ламберт, Дж. Г. (1987). Измерение активности ароматазы в головном мозге африканского сома Clarias gariepinus – сравнение двух методов анализа. Комп. Биохим. Физиол. В 88, 453–456.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Тиммерс, Р. Дж., Ламберт, Дж. Г., Пьют, Дж., Вуллингс, Х. Г., и Ван Ордт, П. Г. (1987). Локализация ароматазы в головном мозге самца африканского сома Clarias gariepinus (Burchell) методом микродиссекции и биохимической идентификации. Дж. Комп. Нейрол. 258, 368–377.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Томи, С., Wu, G.C., Huang, HR, and Chang, C.F. (2009). Возрастная дифференциальная экспрессия генов, участвующих в стероидном сигнальном пути, в мозге протандройной черной порги, Acanthopagrus schlegeli . Дев. Нейробиол. 69, 299–313.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Tomy, S., Wu, G.C., Huang, H.R., Dufour, S., and Chang, C.F. (2007). Развитие экспрессии ключевых стероидогенных ферментов в головном мозге протандройной черной порги, Acanthopagrus schlegeli . J. Нейроэндокринол. 19, 643–655.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Тонг С.К., Мурик К., Куо М.В., Пеллегрини Э., Геген М.М., Брайон Ф., Ках О. и Чанг Б.К. (2009). Трансгенная линия рыбок данио cyp19a1b-GFP (ароматаза B), которая экспрессирует GFP в радиальных глиальных клетках. Бытие 47, 67–73.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Цуцуи, К.и Укена, К. (1999). Нейростероиды в мозжечковом нейроне Пуркинье и их действие (обзор). Междунар. Дж. Мол. Мед. 4, 49–56.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст

Цуцуи, К., Укена, К., Такасе, М., Кочи, К., и Леа, Р.В. (1999). Биосинтез нейростероидов в мозге позвоночных. Комп. Биохим. Физиол. С Фармакол. Токсикол. Эндокринол. 124, 121–129.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Валле, Л.Д., Рамина А., Вианелло С., Бельведер П. и Коломбо Л. (2002). Клонирование двух вариантов мРНК цитохрома P450 ароматазы мозга у радужной форели ( Oncorhynchus mykiss Walbaum). J. Steroid Biochem. Мол. биол. 82, 19–32.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Визциано-Кантонне, Д., Англаде, И., Пеллегрини, Э., Геген, М.М., Фостиер, А., Гиген, Ю., и Ках, О. (2011). Половой диморфизм в экспрессии и активности ароматазы головного мозга, а также в центральной экспрессии других стероидогенных ферментов в период половой дифференциации в однополых популяциях радужной форели. Ген. комп. Эндокринол. 170, 346–355.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ван Ю. и Ге В. (2004). Клонирование яичника рыбок данио P450c17 (CYP17, 17альфа-гидроксилаза/17, 20-лиаза) и характеристика его экспрессии в гонадных и внегонадных тканях. Ген. комп. Эндокринол. 135, 241–249.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ю, Х., Ченг, Х., Го Ю., Ся Л. и Чжоу Р. (2003). Альтернативный сплайсинг и дифференциальная экспрессия P450c17 (CYP17) в гонадах во время трансформации пола у рисового угря. Биохим. Биофиз. Рез. коммун. 307, 165–171.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Чжан Ю., Чжан В., Ян Х., Чжоу В., Ху К. и Чжан Л. (2008). Два гена ароматазы цитохрома P450 у гермафродитного рисового угря Monopterus albus : экспрессия мРНК во время развития яичников и смены пола. Дж. Эндокринол. 199, 317–331.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Чжан Ю., Чжан В., Чжан Л., Чжу Т., Тянь Дж., Ли Х. и Линь Х. (2004). Две различные ароматазы цитохрома P450 у оранжево-пятнистого морского окуня ( Epinephelus coioides ): клонирование кДНК и дифференциальная экспрессия мРНК. J. Steroid Biochem. Мол. биол. 92, 39–50.

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Fishbrain, приложение для рыбалки и социальная сеть, собирает 13 долларов.Серия 5M B – TechCrunch

Fishbrain, созданное в Швеции мобильное приложение и социальная сеть для спортивной рыбалки, раскрывает финансирование серии B на сумму 13,5 млн долларов. Раунд возглавляет B Capital Group, венчурный фонд, основанный соучредителем Facebook Эдуардо Саверином при участии SoftBank Ventures Korea и существующих инвесторов Northzone и Industrifonden.

Новое вливание денежных средств, которое доводит общее финансирование до 28 миллионов долларов, будет использовано стартапом для расширения своей вертикальной социальной сети и приложения, основанного на данных, в котором участвуют более 5 миллионов рыболовов.Это будет включать удвоение численности персонала с 30 до 60 в этом году, чтобы ускорить рост пользователей и продолжить развитие того, что, по утверждению Fishbrain, является ведущей цифровой платформой для спортивной рыбалки.

Компания была создана примерно в 2011 году после того, как соучредитель Йохан Эттби покинул Tific, платформу B2B для ИТ-поддержки. Будучи в душе предприимчивым, он начал думать о том, каким будет его следующее предприятие, работая в течение 18 месяцев. Изучив различные идеи, Эттби решил, что хочет построить вертикальную социальную сеть.

«В обычной социальной сети, такой как Facebook, обсуждения очень поверхностны, и в них нет постоянной ценности. Мой тезис заключался в том, что люди, разделяющие страсть, хотят делать это в группе сверстников, и что обсуждения будут иметь непреходящую ценность, поскольку пользователи будут делиться реальной информацией. Я также увидел возможность улучшить реальный сервис на основе всех данных, которые вы собираете в вертикальной социальной сети… поэтому я решил продолжить эту идею».

Вертикаль выбора стала спортивной рыбалкой после того, как соучредитель Fishbrain прочитал газетную статью, в которой рыбалка была названа самым популярным хобби в мире.Цель состоит в том, чтобы создать сообщество единомышленников, которые любят рыбачить, с пользовательским интерфейсом для рыболовов, который будет гораздо более полезным, чем публикация улова в Facebook или Instagram.

«Я вырос на ферме в Швеции и всю свою жизнь рыбачил, поэтому я осознал потенциал чрезвычайно популярного времяпрепровождения, у которого не было доминирующего мобильного приложения для связи фанатов. Все просто встало на свои места. Как рыболов, мы создали то, что мне нравится», — говорит он.

«Fishbrain предоставляет начинающим и профессиональным рыболовам инструменты и идеи, чтобы в полной мере насладиться рыбалкой.Интерактивная карта облегчает рыболовам поиск новых горячих мест для рыбалки и просмотр того, что ловят другие рыболовы, с распознаванием видов рыб, прогнозами рыбалки и рекомендациями по наживке, которые в совокупности помогают вывести рыбалку наших пользователей на новый уровень. Мы делаем тяжелую работу по обработке данных, чтобы рыболовам не приходилось этого делать».

На сегодняшний день сообщество пользователей Fishbrain зарегистрировало более 3,7 миллиона данных об уловах, которые передаются в модель приложения, основанную на машинном обучении, которая распознает виды рыб с помощью компьютерного зрения.Затем эти данные объединяются с погодой, режимами приливов и другими точками данных, чтобы помочь предсказать, когда и где пользователи смогут поймать желаемую рыбу.

«Важно подчеркнуть, что в Fishbrain все мы уделяем огромное внимание экологической устойчивости и выступаем за политику «поймай и отпусти», согласно которой рыболов пускает пойманную рыбу обратно в воду. Когда дело доходит до улицы, завтрашний день тоже имеет значение», — добавляет Аттби.

Fishbrain доступен бесплатно на iOS и Android, а премиум-версия стоит от 5 долларов.99 в месяц, что позволяет пользователям использовать функцию прогнозирования на основе искусственного интеллекта, разблокировать все общие позиции улова и исследовать наиболее эффективные приманки.

Исследование мозга живой рыбы раскрывает секреты того, где и как формируются воспоминания

Ученым из Университета Южной Калифорнии (USC) удалось отобразить формирование воспоминаний в мозгу живой рыбы в режиме реального времени. И результаты оказались интригующими: синапсы формировались в одной части мозга и исчезали в другой, в отличие от того, что они просто укреплялись, как считалось ранее.

Синапсы — это крошечные промежутки между ветвями соседних нейронов в мозге, и широко признано, что они играют ключевую роль в формировании памяти. Чем чаще используется определенный синапс, тем сильнее он становится, укрепляя память, связанную с этим синапсом. Но новое исследование раскрыло больше деталей.

Исследователи USC проводили свою работу с использованием рыбок данио, которые обычно используются для исследований в области неврологии. У рыб мозг не только похож на человеческий, но проще, у них также удобно прозрачные головы, что дает ученым почти буквальное окно во внутреннюю работу мозга.

Обычно синапсы слишком малы, чтобы их можно было отобразить напрямую, поэтому исследователи использовали несколько новых приемов, чтобы выделить их. Они генетически сконструировали рыбу так, чтобы у нее были флуоресцентные синапсы, а затем визуализировали их с помощью нового типа лазерного микроскопа, который использует более низкие уровни света, чтобы уменьшить повреждение тканей. Используя эту установку, команда визуализировала мозг рыбы как до, так и после формирования памяти, чтобы увидеть, как изменились синапсы.

Чтобы стимулировать формирование памяти, ученые приучили рыбу ассоциировать два раздражителя, один нейтральный, а другой неприятный.Головы животных нагревали инфракрасным лазером, который им казался неприятным и заставлял их дергать хвостом, чтобы уплыть. Исследователи соединили это тепло с другим светом, и через несколько часов после тренировки рыба начала махать хвостом в ответ только на свет, что указывает на то, что у них сформировалась ассоциативная память между светом и теплом.

Карта мозга рыбок данио, на которой показаны изменения в синапсах после формирования памяти: зеленый цвет указывает на потерянный синапс, а желтый — на новый.Красная линия разделяет области мозга, в которых преобладают приобретения или потери

Дон Арнольд, Университет Южной Калифорнии

Исследователи были удивлены тем, что они наблюдали в мозгу рыбы. Вместо того, чтобы просто наблюдать усиление синапсов, как ожидалось, они заметили, что одна область мозга формирует новые синапсы, а другая уничтожает их. Команда говорит, что это говорит о том, что воспоминания кодируются за счет изменения количества синапсов.

«Последние 40 лет считалось, что вы учитесь, изменяя силу синапсов, но в данном случае это не то, что мы обнаружили», — говорит Карл Кессельман, автор исследования.

Команда говорит, что необходимо провести дополнительную работу, чтобы подтвердить роль, которую генерация и потеря синапсов играют в формировании памяти. Исследователи утверждают, что будущая работа будет направлена ​​на дальнейшее исследование, пытаясь стереть синапсы у рыбок данио или мышей, чтобы проверить, будут ли также стерты ассоциативные воспоминания, что может однажды привести к новым методам лечения посттравматического стрессового расстройства и зависимости.

Исследование было опубликовано в журнале PNAS .

Источники: USC, The Conversation

Почему у слепых пещерных рыб сморщенный мозг?

Этот сайт может получать партнерские комиссионные от ссылок на этой странице. Условия эксплуатации.

Мексиканская пещерная рыба (кодовое название: Astyanax mexicanus) не только слепа и безглаза, но и имеет сморщенный мозг. Как именно это закончилось, является загадкой эволюции.В недавней статье, опубликованной в журнале Science Advances, исследователей предполагают, что рыба потеряла глаза и развила упрощенный мозг, чтобы экономить энергию. Но действительно ли это лучшее объяснение?

Другими словами, действительно ли глаза и мозг требуют такой непропорциональной энергии, что достаточно пары миллионов лет бездельничания в пещере, чтобы добраться до зародышевой линии и перепрограммировать их? Разве менее искаженная линия рассуждений не предполагала бы просто, как это делал Дарвин, что они были каким-то образом утеряны из-за неиспользования и ничего более? К сожалению, последний намекает на ламаркизм, на что запрограммированы ненавидеть приверженцы строгого сочетания эволюции посредством мутаций и естественного отбора.Тем не менее, если мы на мгновение перейдем на темную сторону, мы можем предположить, что для того, чтобы такие предметы роскоши, как глаза и мозг, сохранялись, их физический отпечаток в наследственном зародыше должен каким-то образом постоянно обновляться. Без этого входа, а именно постоянных стимулов из окружающей среды, эти, казалось бы, стабильные аксессуары, очевидно, столь же изменчивы, как оперативная память.

У тех, кто в курсе, есть причудливое слово для меловой этиоляции и деэволюции, которые происходят при слишком большом количестве жизни в пещерах. Наши собственные предки, недавно обнаруженный homo naledi, несомненно, были хорошо знакомы с его недугами.Я говорю здесь о трогломорфизме, полной морфологической адаптации к темноте пещеры. Креационисты, вероятно, следует упомянуть, любят пещерных рыб. Как правило, они точно не знают, за что им это нравится, только то, что его забытая зрительная система иногда создает небольшую проблему для людей с более научным складом ума.

Теперь, если истинная чистая «энергия», воспринимаемая на уровне организма, в отличие от более тонко разделенных и нюансированных стимулов, действительно является истинным трогломорфным стимулом, можно было бы применить подход, разбив его на три области, в которых она может действовать.В первом должно быть достаточно энергии для построения глаз и мозга у эмбриона. Во втором достаточно, чтобы поддерживать их во взрослом состоянии, а в третьем энергии, чтобы они действительно включались и использовались.

В то время как последние два, возможно, частично пересекаются, очевидно, что в темной пещере мало что может привлечь внимание. Первое требование, их выращивание, здесь также не является большой проблемой, потому что, как сообщает сам автор, у рыб глаза развиваются в зародыше. Лишь позже они разбираются в обычном палимпсестическом скребке, который эволюция использует на протяжении всего развития, чтобы перепрофилировать устаревшие органы для новых целей.

Дело не в том, что «энергия» — плохое объяснение, а в том, что оно просто неточное. Уравнения энергии, а именно соотношения сохранения, вероятно, являются наиболее полезным инструментом, доступным в физике. Но в биологии редко кому так везет. Авторы пытаются измерить относительное потребление энергии путем регистрации потребления кислорода. В частности, они измеряли его использование у слепых и зрячих рыб, а также в кусочках их глаз и зрительных покрышек как на свету, так и в темноте. Тектум — это часть мозга, которую не так давно придумали у рыбок данио для создания первых карт активности всего мозга.Это рабочий конец зрительной системы рыб. Как видно ниже, авторы обнаружили, что он также наиболее диморфен (различается по размеру) между пещерными формами рыб и их замеченными надводными когортами.

Исследователи использовали свои данные для построения модели, которая предсказала, что энергетические затраты всего мозга на 1 г поверхностной рыбы составляют 15% от ее метаболизма в состоянии покоя. Чтобы дать некоторое представление об уровне потребления, глаза потребляли около 0,507 мг O2 в час на 1 г сырой массы на свету.Было обнаружено, что в темноте они действительно потребляют немного больше кислорода, хотя можно было бы объяснить это аномальной обратной природой реакции фоторецепторов в сетчатке. Было бы неплохо получить более интуитивное представление об этом уровне потребления, однако в природе бизнеса единицы обычно нуждаются в некотором массаже для сравнения. Например, у колибри в полете, мышцы которого, как утверждается, могут гореть в десять раз быстрее, чем у элитного спортсмена-человека, было зарегистрировано 68–85 мл O2/г/ч.

Не все потеряно, если отказаться от простых энергетических аргументов. Генетика, и особенно эпигенетика, уже предложила несколько мест, с которых можно начать поиск быстрых изменений, вызванных окружающей средой. Предыдущие исследования выявили несколько генов, которые непосредственно участвуют в контроле таких вещей, как размер глаз и мозга. Было также обнаружено, что деэволюция или, скорее, деконструкция глаза у эмбриона следует предсказуемым программам клеточной гибели или апоптоза.

Утомительные эксперименты по трансплантации показали, что именно хрусталик является ключевым организатором всего глаза.Если развивающийся хрусталик слепого эмбриона пересадить развивающейся зрячей рыбе, это может повредить глаз. С другой стороны, пересадка хрусталика зрячей рыбы в глаз слепой рыбы может спасти многие аспекты развития глаза и, возможно, даже мозга.

Другие быстро меняющиеся структуры, которые реагируют на окружающую среду и перепрограммируют части клетки, прямо наследуемые или иным образом, включают повсеместно распространенные белки, реагирующие на стресс, такие как HSP-90. Эти хорошо изученные белки легко изменяют свою структуру укладки по мере того, как что-то меняется вокруг каждой клетки организма, что по сравнению с ними происходит гораздо быстрее, чем корректировка фактической кодирующей последовательности.Если стресс из-за энергозатратной среды действительно требует меньших усилий мозга, мы могли бы предложить лучший способ достичь этой цели — просто снизить скорость процессора. Другими словами, неисчислимое количество дополнительных ионных каналов — белков, полностью видимых скрытым эмиссарам эволюции — регулируют скорость возбуждения нейронов. Нейроны с высокой частотой возбуждения в режиме ожидания и гораздо более высокой максимальной скоростью сжигают чрезмерное количество энергии.

Сравнение энергии «выстрела» нейронов с энергией, используемой для роста и поддержания, является интересным моментом, с которым мы сталкивались ранее в контексте продолжающегося растяжения и втягивания нейритов в передвижных нейронах.На еще более теоретическом уровне другие даже оценили энергию, необходимую размножающимся бактериям для репликации себя или эукариотическим клеткам для дифференцировки и миграции в заживление раны. Для тех, кому просто нужно знать, они говорят, что одной бактерии может потребоваться примерно удвоить свою текущую базовую скорость метаболизма, чтобы стать двумя, или что-то в этом роде.

Последнее быстрое решение, которое могут попробовать троглодиты с ограниченной энергией, — это просто уменьшить количество ДНК, которую они несут.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.