ไม่ใช่เรื่องแปลกสำหรับสัตว์เช่นหมีเพื่อสร้างมวลกายในช่วงก่อนถึงฤดูหนาว กักตุนไขมันในขณะที่ลดอัตราการเผาผลาญลงเพื่อทนต่อช่วงที่ร่างกายไม่อ้วนในอนาคต
ด้วยอายุขัยที่คาดไม่ถึงหนึ่งปี ปากร้ายสามัญแห่งยูเรเชียนผู้น่าสงสาร (ซอเร็กซ์ อาราเนียส) ไม่มีความปรารถนาที่จะเสียเวลาอันมีค่าหลายเดือนไปกับการจับ Zs ใต้กองหิมะ แทนที่จะพัฒนากลยุทธ์ที่แตกต่างออกไปมากเพื่อเอาชีวิตรอดในวันที่มืดมนและหนาวเย็น โดยลดขนาดอวัยวะที่กักเก็บเชื้อเพลิงเพื่ออนุรักษ์ทรัพยากรที่มีอยู่น้อยชิ้นที่มันมีอยู่
ตั้งชื่อ 'ปรากฏการณ์เดห์เนล' ตามชื่อนักสัตววิทยาชาวโปแลนด์ออกัสต์ เดห์เนลเคล็ดลับการเอาชีวิตรอดอันชาญฉลาดนี้อาจทำให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็ก 5 ถึง 12 กรัม (0.2 ถึง 0.4 ออนซ์) ลดน้ำหนักได้ถึง 18 เปอร์เซ็นต์เมื่ออุณหภูมิลดลง ซึ่งเป็นการลดลงที่น่าตกใจซึ่งรวมถึงมวลสมองมากกว่าหนึ่งในสี่ - เท่านั้น เพื่อฟื้นฟูเนื้อเยื่อที่หายไปในฤดูใบไม้ผลิถัดไป
ขณะนี้นักวิจัยจากสหรัฐอเมริกา เยอรมนี และเดนมาร์กได้ระบุยีนจำนวนหนึ่งที่รับผิดชอบต่อปรากฏการณ์นี้ โดยระบุความเชื่อมโยงที่น่าสนใจกับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับสภาวะสุขภาพต่างๆ-
การค้นพบใหม่นี้เกิดขึ้นหลังจากนักวิจัยคนเดียวกันเพียงหนึ่งปีระบุการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมจำนวนหนึ่งในตับของปากร้าย เปลือกสมอง และฮิบโปแคมปัส ที่มาพร้อมกับการหดตัวตามฤดูกาล การค้นพบที่พวกเขาแย้งว่าอาจมีผลกระทบต่อการรักษาโรคทางระบบประสาทในมนุษย์
ในการศึกษาติดตามผลนี้ ทีมงานพยายามทำความเข้าใจวิวัฒนาการของปรากฏการณ์ Dehnel ให้ดีขึ้นโดยการเปรียบเทียบการแสดงออกของยีนในไฮโปทาลามิของแม่แปรกกับยีนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอีก 15 สายพันธุ์จากกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่หลากหลาย
ไฮโปทาลามัสมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการเผาผลาญในสัตว์ ทำให้การเปลี่ยนแปลงกิจกรรมเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลเป็นเป้าหมายหลักในการศึกษา ทีมงานใช้ชุดข้อมูลที่มีอยู่เพื่อระบุยีนหลายร้อยยีนที่ได้รับการควบคุมในหนูตัวหนึ่งและมีเวอร์ชันที่สอดคล้องกันในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ จำนวนหนึ่ง รวมถึงหนูตัวอื่นๆ สัตว์ฟันแทะ และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
"เราสร้างชุดข้อมูลที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งเราสามารถเปรียบเทียบไฮโปทาลามัสปากร้ายข้ามฤดูกาลและสปีชีส์ได้"พูดว่าวิลเลียม โธมัส นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยสโตนี บรูค ในสหรัฐอเมริกา หนึ่งในหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของการศึกษาวิจัยนี้
"เราพบชุดของยีนที่เปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาลที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมสภาวะสมดุลของพลังงาน เช่นเดียวกับยีนที่ควบคุมการตายของเซลล์ที่เราเสนออาจเกี่ยวข้องกับการลดขนาดสมอง"
ยีนปากร้ายที่เปลี่ยนการแสดงออกตามฤดูกาลรวมถึงหลายยีนที่มีบทบาทควบคุมการส่งสัญญาณแคลเซียมในสิ่งกีดขวางระหว่างระบบไหลเวียนโลหิตและสมอง ซึ่งบ่งบอกถึงการปรับตัวที่เปิดช่องทางเข้าสู่ไฮโปทาลามัสและเพิ่มความสามารถของพื้นที่ในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมอย่างรวดเร็ว
ลำดับที่โดดเด่นเมื่อเปรียบเทียบการควบคุมยีนในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูใบไม้ผลิคือBCL2L1ซึ่งเป็นลำดับที่คิดว่ามีบทบาทในการจัดการการทำลายเซลล์แต่ละเซลล์
การเปรียบเทียบผลกระทบของการถอดเสียง RNA ที่สมบูรณ์และมีสัญญาณรบกวนของยีนต่อการเพาะเลี้ยงเซลล์สมองเฟอร์เรตยืนยันความสงสัย ซึ่งทำให้เกิดภาพที่ซับซ้อนของการส่งสัญญาณและการตายของเซลล์ที่ตัดสมองกลับเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล
เมื่อเปรียบเทียบลำดับการควบคุมกับยีนที่คล้ายกันในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ ทีมงานได้ระบุยีน 5 ยีนที่พวกเขาพิจารณาว่ามีความสำคัญในวิวัฒนาการของปรากฏการณ์ Dehnel ของปากร้าย ซึ่งรวมถึงยีนที่รีไซเคิลโปรตีนของเมมเบรน อีกยีนหนึ่งที่เป็นสื่อกลางในการทำงานของเยื่อหุ้มไซแนปส์ในเซลล์ประสาท และยีนหนึ่งเชื่อมโยงกับโรคอ้วนและโรคอัลไซเมอร์ในมนุษย์
เมื่อพิจารณาถึงแนวทางการใช้ชีวิตแบบปากร้ายแบบปากร้าย การเสียสละของเซลล์ประสาทเพื่อรักษาแบตเตอรี่ที่หมดเร็วน่าจะคุ้มค่า ในสายพันธุ์ของเราเอง การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันจะต้องแลกมาด้วยอันตรายถึงชีวิต
การวิจัยทางการแพทย์ที่กำลังดำเนินอยู่กำลังพบว่ามีการทับซ้อนกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการสลายในแนะนำว่าการตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสามารถพิเศษของปากร้ายโดยจงใจย่อขนาดสมองสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการวินิจฉัยและการรักษาความเสื่อมทางสติปัญญา
งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในอีไลฟ์-
