Zeitschrift für Zellwissenschaft und Therapie
Offener Zugang

Abstrakt

Insulin-Signalisierung hat einen umfassenden Einfluss auf das Hunger-assoziierte Lernen und die Verhaltensplastizität von C. elegans

Kristina N. Galatsis, Asuka Takeishi

Verhaltensplastizität ist eine der wichtigsten Strategien, mit denen sich Tiere an vorübergehende Umweltveränderungen anpassen können, um zu überleben. Biologische Systeme müssen flexibel genug sein, um Verhaltensplastizität zu induzieren und aufrechtzuerhalten, während sie gleichzeitig fein reguliert werden, insbesondere als Reaktion auf lebensbedrohliche Situationen wie Hunger. Tiere zeigen Verhalten als Reaktion auf Reize, das verändert werden kann, wenn Hunger mit einer Reihe von Reizen gepaart wird (assoziatives Lernen). Solche Mechanismen des assoziativen Lernens wurden bei C. elegans ausführlich untersucht. Die Verwendung von C. elegans bietet aus mehreren Gründen ein ideales System, um die neuronalen Mechanismen der Integration externer Hinweise mit dem internen Zustand zu untersuchen. Erstens ist C. elegans einer der wenigen Organismen, für die das vollständige, stereotype Konnektom von Neuronen verfügbar ist. Dies ermöglicht es Forschern, den verantwortlichen neuronalen Schaltkreis für assoziatives Lernen mit Reizen wie Geruch, Salz und Temperatur effizient zu identifizieren. Zweitens sind Gene und Signalkaskaden bei Würmern überraschend gut konserviert, obwohl sie eine viel einfachere Struktur als höhere Organismen haben. Einer der evolutionär konservierten Signalwege, der Insulinsignalweg, spielt im Nervensystem von Würmern eine wichtige Rolle bei der Integration von Hungersignalen mit Umweltreizen. Dieser Bericht beleuchtet die jüngsten Erkenntnisse zur Funktion der Insulinsignalisierung bei der mit Hunger verbundenen Verhaltensplastizität bei C. elegans.