ŞƏRHLƏR: Məcburi şəkər istehlakı üçün ayrı dövrələrin mövcud olduğunu göstərən iki əlamətdar iş - ya da YBOP-un dediyi kimi binge mexanizmi'. Davranışçı asılılıqların həmişə ortaya çıxdığı düşünülmüşdür yalnız “normal dövrələr” in dəyişiklikləri. Bu baş versə də, ayrı 'bingeing dövrələrinin' də mövcud olduğu artıq aydındır.
Bu təkamül mənasını verir. Yemək olduğu zaman bir heyvanı həddindən artıq istehlak etməyə təşviq etməyin bir yoludur. Bu sxemlər cinsi davranış, libido və ereksiya üçün əsas nəzarət bölgəsi olan hipotalamusdan meydana gəlir. Şübhə etmirəm ki, məməlilər qida ilə yanaşı cinsi əlaqədə də 'binge sxemlərinə' malikdirlər. Reproduksiya genlərimizin əsas prioritetidir və cütləşmə imkanları ümumiyyətlə yemək imkanlarına nisbətən daha azdır və daha çoxdur.
Birlikdə, Obezite və Tip 2 diabet, millətimizin ən böyük sağlamlıq problemləri arasında sıralanır və bunların bir çoxu şəkərin "bağımlılığı" deyə çağırır. Ancaq bu problemin həlli narkotik maddə asılılığının həllindən daha çətindir, çünki açlıqda sağlam qidaları yemək arzusuna təsir etmədən sağlamlıqsız yemək yemək sürətini azaldır.
Yeni bir sənəddə Cell, MİT-in neyrocəndləri siçanlarda bu iki prosesi həll etməli və kompulsiv şəkər istehlakını tənzimləyən daha əvvəl bilinməyən bir beyin dövranının inhibe edilməsinin sağlam yeməyə mane olmadığı göstərilir.
"İlk dəfə beyin məcburi şəkərin necə kodlandığını müəyyənləşdirmişdir və biz normal, adaptiv yeməkdən fərqli göründüyünü göstərmişik", - yazıçı Kay Tye, Picower İnstitutunun öyrənmə üzrə praktiki tədqiqatçısı, əvvəllər beyin dövriyyəsini asılılıq və narahatlıqla öyrənmək üçün yeni üsullar hazırlayan yaddaş. "Bu dövrəni daha dərindən öyrənməliyik, amma son məqsədimiz siçanlarda və nəhayət insanlarda maladaptive yemək davranışlarını aradan qaldırmaq üçün təhlükəsiz, qeyri-invaziv yanaşmaların inkişaf etdirilməsidir".
Narkotik asılılığı, məktəbdə, işdə və ya evdə mənfi nəticələrə baxmayaraq kompulsif narkotik axtarma olaraq təyin olunur. Asılılıq yaradan dərmanlar beynin təbii mükafat emal mərkəzi olan ventral tegmental bölgəni (VTA) “qaçırır”. Ancaq qida təbii bir mükafatdır və bir dərmandan fərqli olaraq, yaşamaq üçün lazımdır, buna görə həddindən artıq yemək də bənzər bir məcburiyyətdən, yoxsa başqa bir şeydən qaynaqlandığı aydın deyildi.
"Bu tədqiqat mənim fikrimcə, qidalanma davranışlarının çox mürəkkəb aspektlərini anlamaqda irəli bir addımdır", - tədqiqat ilə məşğul olmayan Milli Dərman İstehsalı İnstitutunun elmi direktoru Antonello Bonci deyir. "Keçmişdə maddə istifadəsi bozukluğunun kompulsiv sürətinə baxarkən bir çox əla araşdırma olmuşdur, bu ilk dəfə bir işin kompulsif bəslənmə davranışı üçün çox dərin və hərtərəfli bir şəkildə gedir. Translational baxımdan, bu tədqiqatda istifadə edilən qeyri-adi multidisipliner yanaşma çox maraqlı bir nəticə ortaya qoydu: kompulsif şəkər istehlakı fizioloji və sağlam yeməkdən daha fərqli bir neyron dövrəyə vasitəçilik edir. "
Araşdırmada Tye və onun aspirantı Edward Nieh VTA ilə qidalanma nəzarət edən lateral hipotalamus (LH) arasında əlaqələrə diqqət yetirdilər. LH həmçinin müxtəlif davranışları nəzarət edir və bir çox digər beyin bölgələrinə qoşulduğu üçün heç kim hələ bir bəslənmə və mükafat emal dövrünü təcrid etdi. Tye və Nieh əvvəlcə VTA-ya qoşulan LH neyronlarını təsvir edib xarakterizə etdi və heyvan təcrübələrinə keçmədən əvvəl Gillian Matthews köməyi ilə beyin dilimlərində təbii olaraq meydana gələn fəaliyyətlərini qeyd etdi. Elektrodlar, heyvanların davranışları zamanı bu müəyyən nöronların fəaliyyətini qeyd etdi.
Siçanlar təbii olaraq saxarozu sevirlər - şəkərlə zəngin qazlı içkilər sevən insanlara bənzər - buna görə Nieh siçanlara bir işarə eşidib görəndən sonra çatdırılma limanında sükroz axtarmağı öyrətdi. Siçanlar sükroz mükafatını işarə ilə proqnozlaşdırmağı öyrəndikdən sonra təsadüfi olaraq mükafatın təxminən yarısını saxladı - acı bir xəyal qırıqlığı. Digər vaxtlarda, siçanlar gözlənilmədən heç bir proqnozlaşdırıcı göstəriş olmadan sükroz mükafatı aldılar - şirin bir sürpriz. Gözləmə ilə təcrübə arasındakı bu fərq mükafat-proqnoz səhvidir.
Nöral qeydlər göstərir ki, VTA ilə əlaqəli bir növ LH neyronları, heyvanın sukroz mükafatını öyrənməsindən sonra, həqiqətən, mükafat almış olub-olmadığı təqdirdə aktiv hala gəldi. LH neyronlarının başqa bir dəsti, VTA-dan geri alındıqdan sonra, mükafata cavab verməklə və ya onun itkisinə şifrlənmişdir.
Sonra Nieh, Tye laboratoriyasında bir doktor / doktorant Stephen Allsop ilə siçanları dəyişdirərək LH-VTA sinir proyeksiyalarında nüvələri işıq impulsları ilə aktivləşdirə və ya susdura bilən işığa həssas zülallar daşıyacaq şəkildə dəyişdirdi. Proqnozların aktivləşdirilməsi kompulsiv saxaroza yeməyə və dolu olan siçanlarda aşırı yemənin artmasına səbəb oldu. Bu yolu təsirsiz hala gətirmək, bağımlılığa bənzəyən kompulsiv sükroz axtarmağı azaltdı, ancaq ac olan siçanların nizamlı çov yemək yeməsinə mane olmadı. "Bu həyəcan verici idi, çünki bu məcburi şəkər axtarmağın necə baş verdiyini göstərmək üçün qeyd məlumatlarımız var" deyir Nieh, "və biz sinir dövrəsində çox dəqiq dəyişikliklər edərək yalnız məcburi davranışı idarə edə və ya boğa bilərik."
Whitehead Karyera İnkişaf Köməkçisi Prof. MİT-in Beyin və Koqnitiv Elmlər Bölməsi. "İndi bu keçidin LH-VTA dövrəsində təmsil olunduğunu göstərən dəlillərimiz var."
Tye laboratoriyasında postdok olan Matthews ilə işləyən Nieh, LH nöronlarının VTA-ya həyəcan verici (glutamat) və inhibitor (GABA) siqnalları göndərdiyini də göstərdi. Fəqət gözlənilənin əksinə olaraq, siçanlardakı qidalanma fəaliyyətini təşviq edən həyəcan verici siqnallar yox idi. Yalnız GABA proqnozları işə salındıqda, siçanlar qəribə davranırdılar, qəfəsin dibini gəmirərək ağıza bir qida parçası gətirmək və çeynəmək hərəkətlərini pantomimləşdirdilər. (Qidalanmışdılar, buna görə də ac deyildilər.) "Glyutamaterjik proqnozların GABAerjik proqnozların rolunu tənzimlədiyini, yeməyə uyğun olanı istiqamətləndirdiyini düşünürük" deyir Nieh. "Hər iki komponent mənalı qidalanma siqnalları almaq üçün birlikdə çalışmalıdır."
"Bu sahə üçün çox vacibdir, çünki bu, əvvəllər bilmədiyimiz bir şeydir," deyən Bonci, "kompulsif overeat üçün müalicəyə yaxınlaşmaq yolunu inqilab etmək potensialını daşıyır".
Tədqiqatçılar həmçinin bu proqnozların qəbuledici tərəfində VTA-da heterogen neyronları xarakterizə etdilər. LH nöronlarının hər alt qrupu VTA-da dopamin və GABA istehsal edən nöronlarla əlaqələndirir. Laboratoriya hazırda hədəf neyron tipinə əsasən qidalanma və sükroz axtaran davranışların necə fərqləndiyini araşdırır.
Bu tədqiqat Tye nin 2013 NIH Direktorunun yeni tədqiqatçı mükafatının bir hissəsi kimi başlamış, digər nöropsikiyatrik xəstəliklərə tətbiq oluna bilən obezitenin müalicəsi üçün yeni bir paradiqma yaratmağın uzunmüddətli məqsədi. Əlavə maliyyələşdirmə Nieh NSF Lisansüstü Tədqiqat Fellowship, Integrative Neuronal Systems Fellowship və Learning Learning və Yaddaş Nörobiyoloji Təlim proqramı daxil olmaqla bir çox ictimai və şəxsi mənbələrdən əldə edilmişdir. Pichear İnstitutunun bütün üzvləri Kara N. Presbrey, Christopher A. Leppla, Romy Wichmann, Rachael Neve və Craig P. Wildes də bu işdə iştirak etmişdir.
Alimlər misilsiz bir səviyyədə həddindən artıq ərzaq istehlakından məsul olan nöronları müəyyənləşdirmişlər
By Anna Azvolinsky | Yanvar 29, 2015
İki müstəqil tədqiqat qrupu, hipotalamusa olan neyronların populyasiyalarını müəyyənləşdirmişdir, lakin bu, qida-mükafat stimullaşdırılması üçün məsuliyyət daşıyır, lakin ehtimal ki, sağ qalma üçün yemək təşviq etmək lazım deyildir. Hər iki qrup öz tapıntılarını bu gün (yanvar 29) nəşr etdi Cell.
"Bunlar [hipotalamusun] mürəkkəbliyini və heterojenliyini və dramatik davranış nəticələrini çıxara bilən neyronların xüsusi setlərini müəyyən etməyə başlayan böyük sənədlərdir" Ralph DiLeone, işə qarışmayan Yale Universitetində bir nörobiolog oldu.
Optogenetics, nevrologiya istifadə Garret Stuber North Carolina Universitetində, Chapel Hill Universitetində və iş yoldaşları, lateral hipotalamus (LH) içərisində olan GABAerjik nöronların aktivləşdirilməsinin, siçanların daha çox bəslənməsinə gətirib çıxardığını təsbit etdikdə, bu neyronların fəaliyyətini maneə törətmək siçanların çoxu yeməmək üçün motivasiya etdi. Bu nöronlar daha əvvəl yeyən və digər mükafatla əlaqəli davranışlara aid olan LH-də digər nöron populyasiyalarından fərqlənirdi. Bu nöronlar genetik olaraq ablated olduqda, siçanlar sıx bir kalorili mükafat almaq üçün daha az motivasiya edildi. Elm adamları ayrıca LH-yə mikroendoskopları implantasiya edərək və heyvanların başlarına miniaturize floresans mikroskop əlavə edərək, sərbəst hərəkət edən siçanlarda birdən-bir dəfə yüzlərlə fərdi GABAerjik nöronların kalsium siqnallarını görselleştirdi. Kalsium görüntüləmə, bir qida mükafatının ilk zövqündə aktiv olan GABAergic nöronların fərqli populyasiyalarını və ya siçanların burunlarını təmizləyərkən, yəni qida maddələrinə maraq göstərməsini, lakin nadir hallarda hər iki fəaliyyət zamanı göstərdi.
In vivo kalsium görüntülənməsi tədqiqatçılara beynin daha geniş miqyaslı - xüsusi bölgələrində neyron fəaliyyətini oxumağa imkan verir, DiLeone deyir. Texnika tərəfindən hazırlanmışdır Mark Schnitzer'in Stanford Universitetindəki laboratoriya. "Altı il bundan əvvəl biz bu texnologiyadan heç birinə - genetik ablasyona, optogenetikaya, in vivo şəkillərə malik olmamışdıq" Paul Phillips, Vaşinqton Universitetində bir neyrokimya danışdı Alim. "Stuber laboratoriyasını vacib neuroscience suallarına cavab vermək üçün bu qədər təmiz bir şəkildə qoyduqlarını görmək gözəldir".
LH neyronları müxtəlifdir və yemək, içmə və seks kimi mükafatla əlaqəli davranışlarla əlaqəli olduğu bilinir. Bu beyin bölgəsində neyronların müxtəlif subpopulyasiyalarının xarakterizə olunması tarixən bir problem olmuşdur. "Biz artıq 30 ildən artıq elektrik stimullaşdırıcı tapıntılar etdik, lakin biz stimullaşdırdığımız [hansı nöronları] bilmirdik və bəslənmə ilə əlaqəli nöronların LH-dən və ya optogenetik texnikalara qədər keçənləri bildiklərini bilmirik mövcud oldu "dedi Roy Wise, işə qarışmayan Narkotik Maddənin İstifadəsi üzrə Milli İnstitutunun neyrokimyasıdır.
Stevenin sözlərinə görə, "in vivo görüntüləmə üçün nevroloji sahəsində həyəcan var, çünki bu, ilk dəfə nöronların molekulyar şəkildə təyin edilmiş subpopulyasiyalarında fəaliyyət nümunələrini öyrənməyə imkan verir".
İkinci araşdırmada, MİT nöroşirantının rəhbərliyi altında Kay Tye, tədqiqatçılar mükafat işləmə funksiyası ilə tanınan LH və orta beyinin ventral tegmental bölgəsini (VTA) birləşdirən dövrədə iki fərqli nöronal populyasiya aşkar etdilər. Bu LH-VTA proqnozlarındakı neyronların şəkərin özünə və ya şəkər alma hərəkətinə reaksiya verdiyinin bilinmədiyini söylədi. Edward NiehTye laboratoriyasında məzun olan bir tələbə. "İndi bilirik ki, müxtəlif şəkillərə cavab verən neyronların subpopulyasiyası var - şəkərin və özünə şəkərin alınması".
Optogenetika texnikasında dəyişiklik edərək komanda yalnız VH-ə keçid edən LH-də yalnız nöronları hədəf aldı. Sərbəst hərəkət edən siçanları araşdırarkən, komanda, LH'yi VTA'ya bağlayan nöronların, mükafatın alınmasından asılı olmayaraq, bir şəkər mükafatı axtarma hərəkəti zamanı aktivləşdirildiyini təsbit etdi. Bu dövrəni maneə törətmək bu siçanlarda yalnız kompulsif şəkər axtaran, normal yemləmə davranışını azaldıb. Bu dövrədə yalnız GABAerjik nöronları stimullaşdırmaq qeyri-adi davranışlar yaradıb: heyvanlar heç bir qida olmadıqda qəfəslərində yerə və ya boş yerə büzüşdülər. Bu neyronların stimullaşdırılması, həmçinin şəkər mükafatına nail olmaq üçün cəza-elektrik şoklarını aradan qaldırmaq üçün klassik kompulsiv davranışa gətirib çıxardı və kompulsif overeat artdı.
"Biz kompulsif sükroz axtarışını azalta bilərik, lakin onların normal qidalanmasına təsir göstərə bilərik", - deyə Nieh bildirib. "Bu vacibdir, çünki kompulsiv yemək davranışını müalicə etmək üçün biz yalnız yeməyin qeyri-sağlam hissələrini dayandırmaq və normal yemək qalsa saxlamaq istəyirik".
"Bəslənmə pozuntuları və bəlkə də narkotik maddə istismarı və qumar oynamaq üçün aydın bir tətbiq var, çünki bu, bu davranışları aktivləşdirən ümumi bir yol ola bilər" dedi Phillips.
E-poçt ünvanına AlimTye, laboratoriyasında artıq kompulsif overeating və digər asılılıq davranışlarını dayandırmaq üçün müdaxilələr inkişaf etdirmək üçün gerçək zamanda təsbit edilə biləcək istəklər üçün nöronal bir imza daha yaxşı təyin etmək üçün çalışdığını söylədi.
JH Jennings və s., "Həssaslıq və sonsuz davranışlar üçün hipotalamal şəbəkə dinamikasını görselleştirmek" Cell, doi.org/10.1016/j.cell.2014.12.026, 2015.
EH Nieh et al., "Kompulsif sükroz axtarışını idarə edən neyron sxemlərin kodlaşdırılması" Cell, doi.org/10.1016/j.cell.2015.01.003, 2015.
;