به گزارش گروه رسانه‌ای شرق،

دانشمندان موفق به کشف حالتی تازه از کرم‌های ابریشم در روبه رو با درد شدند که می‌تواند تبدیل ایده‌های تازه در علم اعصاب شود.

طوری از کرم‌های ابریشم با نام علمی «Manduca sexta» هنگامی صدمه می‌بینند، نه با آن می‌جنگند و نه از آن فرار می‌کنند. آنها داخل یک حالت کاملا بی‌حرکت خواهد شد تا درد را مدیریت کنند.

زیاد تر حیوانات هنگامی صدمه می‌بینند، عصبانی خواهد شد یا فرار می‌کنند. این همان عکس العمل جنگ یا گریز است. با این حال، این گونه از کرم ابریشم استراتژی زیاد متغیری دارد.

به نقل از آی‌ای، این کرم هنگامی صدمه می‌بیند یا درد دارد، بی‌حرکت می‌ماند و سر و تکه بالایی بدنش را به سمت پایین خم می‌کند، وضعیتی که دانشمندان آن را «حالت ابوالهول»(sphinx state) می‌نامند، چون همانند به مجسمه باستانی ابولهول در مصر است.

دانشمندان اکنون کشف کرده‌اند که این فقط یک عکس العمل انجمادی نیست، بلکه کرم ابریشم در واقع در این حالت در حال پردازش درد است. این یافته‌، آنچه را که ما درمورد نحوه مدیریت درد توسط مغزهای ساده می‌دانستیم، به چالش می‌کشد.

نویسندگان این مطالعه می‌گویند: مطالعه ما اولین موردی است که آن را به گفتن یک حالت رفتاری با تعدیلات فیزیولوژیکی مرتبط توصیف می‌کند. ما نشان می‌دهیم که این یک حالت برگشت‌پذیر و ساکن است که کرم‌های ابریشم وقتی که در محیط اطرافشان اختلال به وجود می‌آید به آن دچار خواهد شد.

این حرکت غیرعادی کرم ابریشم بینش‌های جدیدی را درمورد نحوه پردازش درد توسط حیوانات آشکار می‌کند و حتی می‌تواند به دانشمندان پشتیبانی کند تا در رابطه کنترل آفات و تسکین درد انسان تجدید نظر کنند.

رمزگشایی فرآیند پردازش درد

دانشمندان «دانشگاه تافتس»(Tufts) می‌خواستند بدانند که کرم‌های ابریشم «Manduca sexta»، زمان حس درد یا ناراحتی چطور عکس العمل نشان خواهند داد. به طور معمول، حیوانات از طریق یک عکس العمل موسوم به «نوسی‌سپشن»(nociception)، جواب خواهند داد. به گفتن مثال، اگر به چیز داغی دست بزنید، دست خود را قبل از این که مغزتان درد را ثبت کند، عقب می‌کشید. دانشمندان فکر می‌کردند که حشرات نیز به همین ترتیب حرکت می‌کنند و مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را با ۲۰ گونه از این کرم ابریشم انجام دادند. با این حال کرم‌های ابریشم، آنها را غافلگیر کردند.

«نوسی‌سپشن» به فرآیندی عصبی اشاره دارد که تحریکات زیان اور را کدگذاری و شناسایی می‌کند و در نهایت علتایجاد حس درد می‌شود. این فرآیند شامل گیرنده‌هایی با نام «نوسی‌سپتور» است که به صدمه‌های مکانیکی، حرارتی یا شیمیایی در بافت‌ها جواب داده و سیگنال‌های درد را به مغز ارسال می‌کنند.

آنها به آرامی کرم‌ها را با یک قلم‌مو نوازش کردند، به سطحی که روی آن استراحت می‌کردند، ضربه زدند و حتی مواد زیر آنها را حرکت دادند. کرم‌ها هر بار، سر و سینه خود را به سمت پایین خم کردند و در «حالت ابوالهول» بی‌حرکت شدند. سپس پژوهشگران بازدید کردند که این حالت چطور بر جواب‌های درد تأثیر می‌گذارد. هنگامی که آنها گرما را به تکه‌های گوناگون بدن کرم‌ها اعمال کردند، حشرات حساسیت کمتری نسبت به حالت عادی نشان دادند. آنها می‌خواستند بدانند که آیا «حالت ابوالهول» تنها یک عکس العمل است یا یک انتخاب آگاهانه است.

آنها روی «گره عصبی»(cerebral ganglion) حشرات، جراحی انجام دادند. آزمایشات آنها نشان داد که این تکه از مغز به تنهایی نمی‌تواند «حالت ابوالهول» را تحریک کند. در عوض، به نظر می‌رسید که این حرکت فعالانه توسط کرم‌ها انتخاب شده است که مشخص می کند آنها فقط به طور غیرفعال به درد عکس العمل نشان نمی‌دهند، بلکه عمداً جواب خود را افت خواهند داد.

نویسندگان این مطالعه انها گفتند: هنگامی که آنها به زمان ۲۴ ساعت از محرک‌های مکانیکی خارجی جدا شدند، هیچ یک از آنها داخل «حالت ابوالهول» نشدند. در عوض، آنها فقط در حال خزیدن، تغذیه و دفع مشاهده شدند. این مشخص می کند که «حالت ابوالهول» یک جواب برانگیخته است که با حس یک محرک خارجی اغاز می‌شود.

آنها افزودند: این کشف مثالای تازه از تعدیل رفتاری فعال در حشرات را آشکار می‌کند و انعطاف‌پذیری جواب‌های درد را برجسته می‌کند و فکر «نوسی‌سپشن» را به گفتن موضوعی که به شدت سخت‌افزاری و پیروی شده است، به چالش می‌کشد.

«گره عصبی» به توده‌ای از بافت‌های زیستی حرف های می‌شود که حرکت را کنترل می‌کند و اطلاعات حسی را پردازش می‌کند.

اهمیت دانستن این چنین رفتاری 

کرم ابریشم کوچک به دنیای علم درس بزرگی آموخته است. درد همیشه به معنی جنگ یا گریز نیست؛ بعضی اوقات اوقات به معنی بی‌حرکت ماندن و انتخاب سکوت است. این یافته‌ها می‌تواند پیامدهای مختلفی داشته باشد. فهمیدن نحوه کنترل فعال رفتارهای دفاعی توسط حشرات در رابطه مدیریت آفات می‌تواند تبدیل راه حلهای هوشمندتر و ایمن‌تری برای مدیریت آفات محصولات کشاورزی بدون تکیه کردن به آفت‌کش‌های زیان اور شود.

این مطالعه این چنین دریچه‌ای رو به زیست‌شناسی درد باز می‌کند. مطالعه یک سامانه عصبی ساده همانند کرم ابریشم در قیاس با مغز پیچیده انسان، به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا دقیقاً اشکار کنند که چطور تصمیمات مربوط به سرکوب درد گرفته می‌شود. این کار می‌تواند تبدیل ایده‌های جدیدی برای گسترش انواع جدیدی از داروهای تسکین درد در انسان شود، به‌اختصاصی برای شرایطی که سامانه عصبی به طور غیرضروری سیگنال‌های درد را تحکیم می‌کند.

این تیم اکنون تصمیم دارد بازدید کند که این حرکت چه مقدار در دنیای حشرات گسترده است و مدارهای عصبی دقیق مسئول آن را ردیابی کند.

این مطالعه در مجله Biology Letters انتشار شده است.