Kompulsif Sucrose Seeking Control (2015) (BINGE MECHANISM) İdarəetmə Neyron Devrelerinin Çözümlenmesi

ŞƏRHLƏR: Məcburi şəkər istehlakından məsul olan dövrəni təcrid edən bir iş. Bu dövrə normal qida istehlakı dövrəsindən ayrıdır və “binge mexanizmi” kimi görünür. Kompulsif cinsi davranışın öz dövrü varmı?


Edward H. Nieh2 Gillian A. Matthews2 Stephen A. Allsop2 Kara N. Presbrey Christopher A. Leppla Romy Wichmann Rachael Neve Craig P. Wildes Kay M. Tyeqiyabi 2Birincisi müəllif

Highlights

  • • LH-VTA nöronları vərdişlərə keçdikdən sonra mükafatlandırıcı hərəkətləri kodlar
  • VTA-nın aşağı hissəsində LH neyronlarının bir alt kəşf mükafat gözləməsini kodlaşdırır
  • • LH-VTA proqnozları kompulsif sükroz axtarma yolunda ikitərəfli nəzarət təmin edir
  • • LH-VTA GABAerjik proqnozların aktivləşdirilməsi xəstəliyə xas olan davranışını artırır

xülasə

Ventral tegmental sahəyə (VTA) yanal hipotalamik (LH) proyeksiyanın mükafat işlənməsi ilə əlaqələndirilmişdir, lakin LH-VTA dövrü içərisində davranışın spesifik aspektlərinə səbəb olan hesablamaları təcrid etmək çətin olmuşdur. LH-VTA nöronlarının mükafat mövcudluğundan asılı olmayaraq mükafat axtarmağın öyrəndiyi hərəkəti kodladığını göstəririk. Əksinə, VTA-nın aşağı hissəsindəki LH nöronları mükafat proqnozlaşdırıcı işarələri və gözlənilməz mükafat buraxılışını kodlayır. Biz göstərir ki, LH-VTA yolunun inhibe olunması siçovulların açılmasında "kompulsiv" sukrozun azaldılmasına səbəb olur, lakin siçanlarda ərzaq istehlakı deyil. LH'nin VTA dopamine (DA) və GABA nöronlarına həyati və inhibitor girişi göndərdiyini və GABAergic proqnozunun qidalanma ilə əlaqəli davranışlarını sürətləndirdiyini ortaya qoyuruq. Bizim tədqiqat LH neyronlarının tipi, funksiyası və birləşməsi barədə məlumatları əks etdirir və kompulsif şəkər istehlakını selektiv şəkildə nəzarət edən neyron dövrəni müəyyənləşdirir, kompulsif-overeatlayıcı xəstəlik üçün terapevtik müdaxilələr üçün potensial bir hədəf təmin edir.

giriş

Funksiya və əlaqə baxımından lateral hipotalamik (LH) nöronlarda böyük heterojenlik mövcuddur və bu, bu bölgə ilə əlaqəli mükafatlandırma, motivasiya və qidalanma ilə əlaqəli müxtəlif davranışlarla müşahidə edilə bilər. Bununla birlikdə, LH-nin mükafat işlənməsinin spesifik aspektlərini necə hesabladığı və bu məlumatların aşağı hədəflərə necə ötürüldüyü barədə az şey məlumdur. LH'nin elektrik stimullaşdırılması kəllədaxili öz stimullaşdırma (ICSS) (Olds and Milner, 1954), həm də baxım, cinsi və gəmirmə davranışları meydana gətirir (Singh et al., 1996). LH nöronları, mükafatla əlaqəli işarələr də daxil olmaqla (Nakamura və digərləri, 1970) həssas stimulları kodlayır (Norgren, 1989, Yamamoto və digərləri, 1987). LH nöronları həm qidalanma (Burton et al., 1976, Schwartzbaum, 1988) və həm də içmə (Tabuchi et al., 2002) zamanı atəş edirlər. Bununla birlikdə, LH-də müşahidə olunan diqqətəlayiq funksional heterojenliyi anlamaq bu sahədə böyük bir problem olmuşdur.

LH bir çox subkortikal bölgə ilə əlaqəli olmasına baxmayaraq, LH-nin funksional və hüceyrə heterojenliyinin bu anatomik əlaqələrə necə təsirləndiyini zəif başa düşürük. Bir LH proyeksiya hədəfi mükafat işlənməsində kritik bir komponent olan ventral tegmental sahədir (VTA) (Wise, 2004). LH-VTA proyeksiyası antidromik stimullaşdırma ilə birlikdə elektrofizyolojik qeydlərdən istifadə olunan erkən tədqiqatlarda araşdırıldı (Bielajew and Shizgal, 1986, Gratton and Wise, 1988). O vaxtdan bəri, quduz-virus vasitəçiliyi ilə aparılan axtarış üsulu ilə VTA-da LH nöronlarının dopamin (DA) nöronlarına monosinaptik giriş olduğu təsdiqlənmişdir (Watabe-Uchida et al., 2012). VTA, həm birbaşa, həm də dolayı yolla nüvə accumbens, amigdala, hippocampus və ventral pallidum (Barone et al., 1981, Beckstead et al., 1979, Simon et al.) Kimi digər bölgələr vasitəsi ilə qarşılıqlı proqnozları yenidən LH-yə göndərir. , 1979).

Həm elektrik (Bielajew və Shizgal, 1986) həm də optik (Kempadoo et al., 2013) stimullaşdırılması ICSS-də VTA-ya LH proyeksiyası üçün bir səbəb rolu yaratsa da, bir neçə suala cavab verilməlidir. Birincisi, LH-VTA nöronlarının mükafatla əlaqəli davranışların fərqli aspektlərinə sinir reaksiyası nədir? İkincisi, LH-VTA proyeksiyasının fərqli möhkəmləndirmə ehtimalları altında mükafat axtarılmasında rolu nədir? Üçüncüsü, LTA girişlərinin VTA-ya vasitəçiliyi ilə sürətli ötürülmənin ümumi tərkibi nədir və hansı VTA hüceyrələri həyəcan verici / inhibitor giriş alır? Nəhayət, LH-VTA yolunun həyəcan verici və inhibitor komponentləri hər biri iştahaaçan mükafat axtarmağın təşkili istiqamətində nə töhfə verir?

Bu sualları həll etmək üçün, sərbəst hərəkət edən siçanlarda LH nöronlarından qeyd etdik və LH nöronlarının əlaqəsi haqqında məlumat üzərində mükafat işlənməsi zamanı təbii olaraq meydana gələn sinir hesablamaları haqqında məlumatları örtmək üçün optogenetik vasitəçiliyi ilə fotoentifikasiya istifadə etdik. Bundan əlavə, VTA içərisində həm DA, həm də GABA nöronlarına GABAerjik və glutamaterjik LH girişlərinin tərkibini araşdırmaq üçün ex vivo yamaqla sıxma təcrübələrindən istifadə etdik. Səsyazma təcrübələrindəki nəticələrimizə əsaslanaraq, həm mükafat axtarma, həm də qidalanma aspektləri ilə LH-VTA proqnozlarının ayrı alt qruplarının aktivləşdirilməsi arasında səbəb əlaqələrini qurmaq üçün davranış tapşırıqlarından istifadə etdik. Bu məlumatlar birlikdə LH-VTA döngəsindəki komponentlərin mükafatı emal etmək üçün necə bir araya gəldiyini və ayrı-ayrı komponentləri manipulyasiya etmənin davranışa necə təsir edə biləcəyinə dair bir model yaratmağımıza kömək edir.

Nəticələr

LH-VTA Dövründə Fərqli Komponentlərin Fotoşəkilliyi

VTA-ya in vivo monosinaptik giriş təmin edən və sərbəst hərəkət edən davranışlar zamanı aktivliklərini müşahidə edən LH neyronlarını müəyyənləşdirmək üçün VTA-ya monosinaptik giriş təmin edən LH neyronlarında kanalrhodopsin-2 (ChR2) seçici şəkildə ifadə etmək üçün ikili virus strategiyasından istifadə etdik (Rəqəmlər 1A və S1). Adeno ilə əlaqəli bir viral vektor (AAV) vurduq5) yerli somata sirayət etmək üçün LH-də Cre-rekombinazdan asılı ikiqat tərs açıq oxu çərçivəsində (DIO) ChR2-eYFP daşıyaraq VTA-ya Cre-rekombinaz daşıyan retrograd səyahət edən herpes simplex virusu (HSV) vurdu. Sonrakı rekombinasiya, VTA-ya monosinaptik giriş təmin edən LH neyronlarında seçici olaraq opsin və fluorofor ifadəsinə icazə verdi. Yanaşmamızı təsdiqləmək üçün LH ehtiva edən və ChR2-eYFP-ni ifadə edən neyronlardan və həm də ChR2-eYFP mənfi olan qonşu LH neyronlarından qeydə alınan üfüqi beyin dilimlərində ex vivo bütün hüceyrə yamaq-qısqac qeydlərini apardıq (Şəkil 1B). İşıq nəbzinin başlanğıcından fəaliyyət potensialının zirvəsinə qədər ölçülən yüngül mənşəli sünbül gecikmələri 3-8 ms arasında dəyişdi (Şəkil 1C). Ayrıca qeydə alınan ifadə etməyən (ChR2-mənfi) hüceyrələrin heç birində fotostimulyasiyaya həyəcan verici reaksiyalar göstərmədiyini gördük (n = 14; Şəkil 1C) ChR2 ifadə edən hüceyrələrə yaxın olmalarına baxmayaraq.

İn vivo olaraq optogenetik vasitəçiliyi ilə foto identifikasiyasını həyata keçirmək üçün sükroz axtarma tapşırığı zamanı nöronal aktivliyi qeyd etmək üçün LH-yə bir optrode yerləşdirildi. Eyni qeyd sessiyasında ChR2-ni ifadə edən LH-VTA nöronlarını təyin etmək üçün bir neçə fotostimulyasiya nümunəsi təqdim etdik (Rəqəmlər 1D və S1). İşıqlandırmaya cavab olaraq atəş sürətində zamana bağlı bir dəyişikliyi göstərən bütün LH neyronları üzərində həyəcan verici fotoressensiya gecikmələrinin paylanmasını araşdırdıq və bimodal paylanmanı müşahidə etdik (Şəkil 1E). İn vivo qeydlər zamanı 3-8 ms aralığında gecikmə ilə nöron populyasiyasını müşahidə etdik. Bu, ex vivo qeyd etdiyimiz zaman ChR2-ni ifadə edən LH-VTA neyronlarında rast gəlinən gecikmə diapazonu ilə eynidir. Bu vahidləri “Tip 1” vahidləri adlandırdıq (Rəqəmlər 1C, 1E və 1F). Bundan əlavə, ∼100 ms fotorespans gecikmələri olan hüceyrələrin fərqli bir populyasiyası var idi (Rəqəmlər 1E və 1G) və biz bu "Tip 2" bölmələrini adlandırdıq. LH-VTA neyronlarının fotostimulyasiyasına cavab olaraq mane olan neyronları da müşahidə etdik (Şəkil S2), və biz bu "Tip 3" bölmələrini adlandırdıq. Fəaliyyət potensial müddəti (zirvədən çubuqa qədər ölçüldükdə) və 1 və Tip 2 bölmələrinin atəş dərəcələrini, həmçinin fotoreportaj göstərməyənləri müqayisə etdik (Şəkil 1H). Tip 1 (hərəkət potensialı müddətinin paylanması) (Şəkil 1I) və 2 yazın (Şəkil 1J) vahidlər göstərir ki, Tip 1 vahidlərinin əksəriyyətinin fəaliyyət potensial müddəti 500 μs-dən azdır (% 84; n = 16/19, binomial paylanma, p = 0.002).

Tip 1 vahidləri ChR2 ifadə edən kimi təsnif edilmək üçün standart kriteriyalara uyğun olmasına baxmayaraq (Cohen və digərləri, 2012, Zhang və digərləri, 2013), Tip 2 vahidlərinin daha gecikmə gecikmə fotorespansının cavab verən ChR2-nüvəli neyronların göstəricisi olub olmadığı aydın deyildi. Fotostimulyasiyaya görə daha yavaş və ya bu effektin şəbəkə fəaliyyətinə bağlı olub-olmaması. ChR2 eksprese edən (Tip 1) LH neyronlarının birbaşa VTA-ya proyekt verdiyini nəzərə alsaq, bir ehtimal da Tip 2 neyronların VTA-dan rəy almasıdır (Şəkil 1K). Digər bir ehtimal Tip 2 neyronlarının Tip 1 neyronlarından olan akson kollateralları tərəfindən aktivləşdirilməsidir (Şəkil 1L). Bu iki mümkün dövrə modelini fərqləndirmək üçün, LH-da fotoidentifikasiya ilə birlikdə VTA-nı inhibə etdik.

LH Neyronlarında Uzun Gecikmə Fotoresporları VTA-nın rəyləri ilə vasitəçilik edilir

Dövrə modellərimizə əsasən, distal inhibisyonun ChR2 ifadə edən LH neyronlarının fotoreponentlərinə təsir göstərməyəcəyini gözləyərdik. Fotosessiv, lakin ifadə etmirsə, LH neyronları VTA-dan gələn rəylərə əsasən, işıqlandırmaya zamanla cavab verməyə cavab verdi (Şəkil 1K), VTA inhibisiyasından sonra bu neyronlardakı fotoresponsların azalmasını gözləyərdik. Yuxarıdakı kimi LH-VTA hüceyrələrində ChR2 ifadə etdik, lakin bu dəfə VTA içərisində inkişaf etmiş halorhodopsin 3.0 (NpHR) dilə gətirdik və LH-dəki optroya əlavə olaraq VTA-ya bir optik lif implantasiya etdik.Şəkil 2A). Hər üç dövr üçün LH-də eyni mavi işıqlı işıqlandırma nümunələrini təqdim etdik, eyni zamanda ikinci dövrdə VTA-nı sarı işıqla fotoinhibe etdik (Şəkil 2A).

Tip 1 qurğularının LH-də mavi-işıqlı işıqlandırılmasına olan fotoşəkilləri, VT-nin 2 LH-VTA nöronlarında ChR1 ifadəsinə uyğundur VTA-nın fotoinhibisiyası təsirsiz qaldı (Şəkil 2B). Əksinə, Tip 2 bölmələrinin əksəriyyəti (% 87; n = 13/15, binomial paylanma, p = 0.004), VTA nöronlarının foto sərgisinə məruz qaldıqdan sonra LH-də verilən mavi işıq impulslarına fotorezonların əhəmiyyətli dərəcədə zəiflədiyini göstərdi. VTA foto sərgisi zamanı Tip 1 və Tip 2 bölmələrinin cavabları əhəmiyyətli dərəcədə fərqli idi (chi-square = 7.64, p = 0.0057; Rəqəmlər 2B və 2C). Bu fərqləri ayrı-ayrı dövrlər ərzində maksimum Z ballarında da görmək olar (Şəkil 2D) və sarı-ONF dövrü ilə normallaşdırılmış sarı-ONF dövrü ilə (Şəkil 2E). Bu məlumatlar Tip 2 LH neyronlarının VTA-dan giriş (birbaşa və ya dolayı) qəbul etməsini təklif edir (Şəkil 1K) yerli akson təminat vasitəsi ilə deyil (Şəkil 1L).

LH Neyronlarının fərqli kodlama xüsusiyyətləri VTA'nın yuxarı və ya aşağı hissəsində

LH-VTA döngəsində bu iki fərqli LH neyronunu aşkar edərək, bir saxaroza özünüidarəetmə tapşırığı zamanı təbii olaraq meydana gələn sinir fəaliyyətini araşdırmaq istədik (Şəkil 3A). Siçanlar bitişik bir limanda sükrozun çatdırılmasını proqnozlaşdıran bir işarə üçün burun səsi cavablarını yerinə yetirmək üçün öyrədilmişdir (Tye və digərləri, 2008-də olduğu kimi). Burun boğazına və işarəyə sinir reaksiyalarını fərqləndirməyimiz üçün işarə və saxaroza qismən möhkəmləndirmə cədvəli ilə çatdırıldı, buradakı burun burunlarının 50% -i işarə və saxaroza çatdırılması ilə qoşuldu.

Tip 1 bölmələri, təmsilçi Tip 1 bölməsində göründüyü kimi saxaroza liman girişinə fasik reaksiyalar göstərdi (Şəkil 3B), eləcə də bütün Tip 1 ədəd üçün əhali məlumatları (Şəkil 3C). Tip 2 bölmələrin phasic cavabları, əsasən mükafat proqnozlaşdıran replika cavablarını əks etdirdi (Rəqəmlər 3D və 3E). Bütün qeydə alınan nöronların normallaşdırılmış atəş nümunələri (n = 198, Tip 1, 2, 3 və cavab verməyən vahidlərə bölünmüşdür) hər tapşırıq komponenti üçün göstərilir: işarənin işarəsi ilə qoşalaşmış qulaqcıqlar, işarənin olmaması halında burun ağızları və saxaroza liman girişi (Şəkil 3F). Fəaliyyətdə tapşırıqla əlaqəli fasik dəyişikliklər göstərən bütün Tip 1 bölmələri (% 74; n = 14/19) ya fazikalı olaraq həyəcanlandılar ya da sukroz portu girişi ilə inhibe edildi, az bir qismi də mükafat proqnozlaşdırıcı işarəyə fasik inhibisiya göstərdi (Rəqəmlər 3B, 3C və 3G). Bundan fərqli olaraq, Tip 2 bölmələri daha heterojen idi, tapşırığa cavab verən neyronlar, replikanı selektiv şəkildə kodlayırdılar (35%), saxaroza liman girişini seçici şəkildə (26%) və ya ikisini də və port girişini (12%); Rəqəmlər 3D, 3E və 3H). Tip 1 və Tip 2 bölmələrinin tapşırıqla əlaqəli hadisələrə cavablarının gücünü göstərmək üçün Z hesabına görə üç ölçülü süjetdə hər bir hücrəni qurduq (Şəkil 3I). Atışmada fasik dəyişikliklərin bir çox vəzifə ilə əlaqəli hadisələrə keyfiyyət səviyyəsində yayılmasını göstərmək üçün, müəyyən bir kateqoriyaya düşən hər bir fotoşəkil növünün hüceyrələrinin sayını təyin etdik (Şəkil 3J).

LH-VTA dövrəsinin fərqli komponentləri mükafatlandırma ilə əlaqəli davranışın fərqli cəhətlərini təmsil edir

VTA-nın mükafat proqnozlaşdırma səhvindəki yaxşı təyin olunmuş rolunu nəzərə alaraq (məsələn, mükafatın gözlənilməz buraxılmasına cavab olaraq DA nöron atışının fazik azalması və gözlənilməz mükafat verilməsinə cavab olaraq fazik həyəcan) (Schultz və digərləri, 1997), LH nöronlarının sükroz mükafatının gözlənilməz buraxılışını kodlayacağını araşdırdıq. Bunu etmək üçün yaxşı öyrədilmiş heyvanlarda eyni replika mükafatı tapşırığı zamanı fotoresponsiv nöronların sinir aktivliyini qeyd etdik, ancaq işarədən sonra saxaroza tədarükünün 30% -i təsadüfi olaraq buraxıldı (Şəkil 4A).

Tip 1 vahidlərinin əksəriyyəti (% 88; n = 15/17, binomial paylama, p = 0.001) mükafat buraxılmasına həssas deyildi (Rəqəmlər 4B və 4D), halbuki Tip 2 vahidlərinin böyük bir alt hissəsi (% 67; n = 12/18) mükafat təqdim olunan və mükafat buraxılmış sınaqlara əhəmiyyətli dərəcədə fərqli bir cavab göstərdi (Rəqəmlər 4C və 4D). LH-VTA (Tip 1) neyronları limana girmə hərəkətlərini kodlaşdırdılar, belə ki, bu giriş giriş cavabları mükafat verildikdən sonra da davamlı idi (Şəkil 4D), Tip 2 vahidlərindən fərqli olaraq (chi-square = 10.9804, p = 0.0009).

Tip 1 cavab liman girişinə həqiqətən mükafat axtaran və ya kəşfiyyatçı davranışdan fərqli olaraq şərti cavabın (CR) kodlaşdırıldığını müəyyən etmək üçün, hələ tapşırıq almamış siçanlarda qeyd etdik. Vəzifə sadəlövh siçanlarda, proqnozlaşdırılan bir replika (gözlənilməz mükafat tədarükü) olmadıqda, saxaroza limana çatdırdıq və Tip 1 bölmələrinin liman girişinə phasic cavab göstərmədiyini tapdıq (Rəqəmlər 4E, 4F və 4I), 1 nöronları CR kodlayan modelə uyğundur (Şəkil 4J).

Bundan sonra, Type 2 bölməsinin fəaliyyətinin mükafat proqnozlaşdırılan səhv kimi cavab profilinə uyğun olub olmadığını müəyyən etmək üçün bu neyronları əvvəlcədən düşünülməmiş mükafat tədarükü zamanı yaxşı təlim keçmiş heyvanlarda qeyd etdik (Şəkil 4G). Tip 2 bölmələrinin bir alt qrupunun gözlənilməyən sükroz tədarükünə cavab verdiyini gördük (% 50; Rəqəmlər 4G – 4I). Birlikdə götürüldükdə, Tip 2 bölmələrinin alt bölmələri gözlənilməz mükafat buraxılmasına həssasdırRəqəmlər 4C və 4D) və gözlənilməz mükafat tədarükü (Rəqəmlər 4G – 4I), mükafat proqnozlaşdırılan səhv şəklində cavab anketinə uyğun gəlir.

LH-VTA yolunun fotostimulyasiyası mənfi bir nəticə qarşısında saxaroza axtarmağa kömək edir.

Yuxarıda göstərdiyimiz kimi, Type 1 bölmələri CR-nin neyron korrelyatını təmsil edir. Vacibdir ki, atəş sürətinin artması CR-dən əvvəl başlayır, CR tamamlanana qədər enir (Rəqəmlər 3B, 3C və 4B). LH-VTA yolunun aktivləşdirilməsinin CR-ni inkişaf etdirə biləcəyini müəyyən etmək üçün, LH-VTA aktivləşdirməsinin mənfi bir nəticəyə qarşı CR sürücülük qabiliyyətini sınamaq istədik. Vəhşi tipli siçanlarda, yalnız LH hüceyrə orqanlarında ChR2-eYFP və ya eYFP ifadə etdik və VTA üzərində bir optik lif implantasiya etdik (Rəqəmlər 5A və S4). Əksinə, LH-VTA yolunun CR-yə və ya qidalanma ilə əlaqəli davranışlara vasitəçilik etməsindəki rolunu sınamaq üçün LH hüceyrələrində NpHR-eYFP və ya eYFP-ni ikitərəfli şəkildə ifadə etdik və VTA-nın üstünə optik lif yerləşdirdik (Rəqəmlər 5A və S4).

Qida məhsullarından məhrum olan siçanların bir saxaroza mükafatını almaq üçün şok şəbəkəsindən keçməli olduğu bir Pavlovian kondisioner tapşırığını hazırladıq (Şəkil 5B). İlk "təməl" dövrdə (şok şəbəkəsi bağlanmış vəziyyətdə) hər siçanın Pavlovian şərti yanaşma tapşırığını qazandığını təsdiq etdik. İkinci (“Şok”) dövrdə, şok şəbəkəsi hər saniyədə yüngül ayaq zərbələri verdi. Nəhayət, üçüncü dövrdə (“Şok + İşıq”) ayaq zərbələrini verməyi davam etdirdik, eyni zamanda VTA-da LH terminallarını mavi işıqla (10 Hz) ChR2 və uyğun eYFP nəzarətlərini və sarı işığı (sabit) ifadə edən siçanlarda işıqlandırdıq. NpHR və eYFP nəzarətlərini ifadə edən siçanlar (Şəkil 5B).

Şok + İşıq dövrü boyunca bir replikaya görə daha çox sayda port girişini və ChR2 siçanlarında eYFP siçanlarına nisbətən daha yüksək fərq fərqini (Şok + İşıq dövrü - Şok yalnız dövr) müşahidə etdik.Şəkil 5C və Film S1). Bunun əksinə olaraq, LH-VTA yolunun fotoinhibisyonu, ePF siçanlarına nisbətən NpHR siçanlarında hər bir rep başına liman girişlərinin və fərq ballarının əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb oldu (Şəkil 5D və Film S2). Sue təqdimatlarının ardından saxaroza tədarükünün izlənilmədiyi sessiya müddətində eksperimentlər oxşar tendensiyaları göstərdi (Şəkil S4).

Əhəmiyyətli olan, əldə etdiyimiz saxaroza axtardığımız dəyişikliklərin qidalanma ilə əlaqəli davranışdakı dəyişikliklər və ya ağrılara qarşı həssaslıq olub olmadığını müəyyən etmək istədik. LH-VTA proyeksiyasının fotoaktivləşdirilməsi ChR2 qrupunda yaxşı bəslənmiş siçanlarda qidalanma vaxtının xeyli artdığını müşahidə etdik (Şəkil 5E). Ancaq LH-VTA yolunun fotoinhibisyonu qidalanmanı əhəmiyyətli dərəcədə azaltmadı (Şəkil 5F), bu heyvanların baza dövrünə nisbətən azalma aşkar etmək qabiliyyətimizi artırmaq üçün qida məhrum olmasına baxmayaraq Şəkil 5E). Nə ChR2 (Şəkil 5G) nə də NpHR qrupu (Şəkil 5H) LH-VTA proyeksiyasını manipulyasiya etmənin analjeziyi dəyişdirmədiyini göstərən isti sudan quyruğun çəkilməsindəki gecikmə fərqini müşahidə etdikmi (Ben-Bassat et al., 1959, Grotto and Sulman, 1967).

LH, VTA DA və GABA Neyronlarına həm Glutamatergic, həm də GABAergic Giriş təmin edir.

Bu effektləri yaradan LTA girişlərinin VTA-ya sürətli ötürülmə komponentlərinin tərkibini öyrənmək üçün kəskin bir dilim hazırlığında VTA neyronlarından bütün hüceyrə yamaq-qısqac qeydlərini apardıq və ChR2-eYFP-ni ifadə edən LH girişlərini optik olaraq aktivləşdirdik (Rəqəmlər 6A və S5). TA65% DA nöronları, ity30% GABA nöronları və ∼5% glutamat nöronları da daxil olmaqla VTA daxilində köklü bir heterojenliyin olduğunu nəzərə alsaq (Margolis və digərləri, 2006, Nair-Roberts və digərləri, 2008, Yamaguchi et al. al., 2007), tirosin hidroksilaz (TH; post-hoc immunohistokimya) istifadə edərək hüceyrə tipinin təyin olunmasına imkan vermək üçün qeyd edərkən hüceyrələri biocitinlə doldurduq. Şəkil 6B), hiperpolarizasiya ilə aktivləşdirilmiş kation cərəyanını qeyd etməklə yanaşı (Ih) və hüceyrə yerini xəritə (Rəqəmlər 6Qrup S5).

Birincisi, biz ChR2 ifadə edən LH girişlərinin fotostimulyasiyası zamanı cərəyan vuruşunu qeyd etdik və 23 neyronlarının 27-ı LH girişlərinin fotostimulyasiyasına zamanla cavab verildiyini müşahidə etdik (Şəkil 6C). VTA-da nümunə götürülmüş DA neyronlarının əksəriyyəti LH-dən xalis həyəcan verici bir giriş aldı (56%), başqa bir dəstə xalis inhibe göstərdi (30%;) Şəkil 6C). Bu DA neyronlarının məkan bölgüsü, VTA olan üfüqi dilimlər üçün bir atlas üzərində xərçəng edilmişdir (Şəkil 6D).

LH girişlərinin VTA DA nöronlarına monosinaptik qatqısını təyin etmək üçün, tetrodotoksin (TTX) və 2-aminopiridinin iştirakı ilə gərginlikli qısqac qeydlərinin aparıldığı ChR4 köməkli dövrə xəritələşdirməsindən istifadə etdik (4AP; Petreanu və s., 2007). . Cari qısqac qeydlərindən apardığımız müşahidələrə uyğun olaraq, qeyd olunan VTA DA nöronlarının əksəriyyətinin yalnız LH-dən həyəcan verici monosinaptik giriş (% 67), yalnız inhibitor monosinaptik giriş (11%) alan VTA DA nöronları ilə müqayisədə müşahidə etdik. hər ikisi (% 22; Rəqəmlər 6E və S6).

Crea bağlı fluorofor (AAV) vuraraq VTA GABA neyronlarını təyin etdik5-DIO-mCherry) VGAT :: Cre siçanlarının VTA-sına və VTA GABA neyronlarının qeydini yönəltmək üçün mCherry ifadəsindən istifadə edildi (n = 24; Şəkil 6F). VTA GABA neyronlarının qırx altı faizi xalis həyəcanla cavab verdi, halbuki 54% xalis inhibe ilə ChR2 ifadə edən LH girişlərinin fotostimulyasiyasına cavab verdi (Şəkil 6G). Bu hüceyrələrin məkan bölgüsü göstərilir Şəkil 6H. LH-dən (yuxarıda göstərildiyi kimi) monosinaptik girişin müayinəsi zamanı nümunə götürülmüş GABA neyronlarının 18% -i yalnız həyəcan verici və 9% -i yalnız inhibitor girişini aldığını gördük (Şəkil 6Mən). Bununla birlikdə, VTA DA nöronlarına nisbətən daha çox VTA GABA nöronunun həm həyəcan verici AMPAR vasitəçiliyi, həm də inhibitor GABA aldığını gördük.ALH-dən R-vasitəçiliyi ilə monosinaptik giriş (% 73; chi-square = 5.0505, p = 0.0246; Rəqəmlər 6Mən və S6).

Davranışdakı LH-VTA Yolunun Glutamaterjik və GABAergik komponentlərinin fərqli rolları

Keçmiş vivo qeydlərimizin həm GABAergic, həm də glutamaterjik LH proqnozlarından VTA-ya güclü girişini dəstəkləyən dəlillər təmin etdiyini nəzərə alaraq, növbəti olaraq hər bir komponentin rolunu araşdırdıq. Bunu etmək üçün ya vezikulyar glutamat daşıyıcısı 2 (VGLUT2) və ya vezikulyar GABA daşıyıcısı (VGAT) ifadə edən neyronlarda Cre-rekombinazı ifadə edən transgenik siçan xəttlərindən istifadə etdik. AAV vurduq5-DIO-ChR2-eYFP və ya AAV5VGLUT2 :: Cre və VGAT :: CH-yə Dio-eYFP siçanları düzəldir və VTA üzərində bir optik lif implantasiya etdi (Şəkil S7). Daha sonra bu heyvanlar göstərilən davranış təhlillərinin hər birinə keçirildi Şəkil 5.

 

LH-də ChR2 və ya eYFP ifadə edən siçanlar arasında bir rep başına edilən port girişlərinin sayında aşkar edilə bilən fərqləri müşahidə etmədik.ilişmək-VTA proyeksiyası (Şəkil 7A) və ya LH-dəGABA-VTA proyeksiyası (Şəkil 7B). Ancaq video analizi zamanı LH-də qüsursuz dişləmə davranışlarını gördükGABA-VTA: mavi-işıqlı işıqlandıqda ChR2 qrupu (bax.) S3 filmləriS4). LH-dəilişmək-VTA siçanları, eRFN qrupu ilə müqayisədə ChR2 qrupunda fotostimulyasiya zamanı qidalanmanın azalmasına meyl göstərilsə də, bu statistik cəhətdən əhəmiyyətli deyildi (Şəkil 7C). Bunun əksinə olaraq, LH-də işıqlandırıldıqda doymuş siçanlara qidalanma vaxtının möhkəm artdığını müşahidə etdikGABA-VTA: ChR2 qrupu idarələrə nisbətən (Şəkil 7D və Film S3). Heyvanların heç bir qrupunda quyruq çıxartma analizində yüngül stimullaşdırma təsiri olmamışdır (Rəqəmlər 7E və 7F).

Qidalanma tapşırığı zamanı, saxaroza axtaran vəzifədə olduğu kimi, qidaya yönəlməmiş qidalanma ilə əlaqəli motor ardıcıllığını yenə gördük. LH-də bir nümayəndəli siçan çəkdikGABA-VTA: Boş şəffaf bir otaqda ChR2 qrupu və 20 Hz fotostimulyasiya ilə döşəməni və ya boş yeri yalama, gəmirmək kimi qeyri-adi iştahaaçan motor ardıcıllıqlarını müşahidə etdik (Film S4). Vəhşi tipli LH-VTA-da qidalanma tapşırığı zamanı bu "ağrıyan" davranışları ölçdük (Şəkil 7G), LHilişmək-VTA (Şəkil 7H) və LHGABA-VTA (Şəkil 7I) qruplar və LH olduğunu göstərdiGABA-VTA: ChR2 siçanlar vəhşi və ya LH-dən daha çox gnawedilişmək-VTA: ChR2 siçanları, müvafiq eYFP qruplarına nisbətən fotostimulyasiya edildikdə (Şəkil 7J). Bəslənmə ilə əlaqəli pozğun davranışların aşağı tezliklərdə düzgün istiqamətləndirilmiş qidalanmadan ayrılıb-ayrılmadığını nəzərdən keçirdik. Ancaq LH test etdikdəGABA-VTA: 2 Hz və 5 Hz qatar mavi işıqlı ChR10 qrupu, stimullaşdırma tezliyi ilə həm qidalanma həm də gəmirmə arasında mütənasib bir əlaqə müşahidə etdik (Şəkil 7K).

Müzakirə

LH-VTA döngəsinin funksional komponentləri

VTA-ya LH proyeksiyası elektrik stimullaşdırılması ilə toqquşma tədqiqatları (Bielajew və Shizgal, 1986) ilə tədqiq edilmiş və mükafat emalında (Hoebel və Teitelbaum, 1962, Margules və Olds, 1962) rol oynayacağı çoxdan fərz edilmişdir. rol çətin oldu. Burada LH-VTA loopunun fərdi komponentlərinin mükafatlandırma ilə əlaqəli bir işin fərqli cəhətlərini necə emal etməsi barədə ətraflı bir məlumat təqdim edirik.

Optogenetik vasitəçi fotaqaj istifadə etməklə (Şəkil 1), LH neyronlarının iki ayrı populyasiyasını müəyyənləşdirdik: VTA (Tip 1) -ə proqnoz göndərən hüceyrələr və VTA-dan (2 tipi) rəy alan hüceyrələr; Şəkil 2) - Bu populyasiyaların bir-biri ilə əlaqəli olmaması lazım olsa da, LH neyronlarının həm VTA-ya həm də giriş göndərə bilməsi mümkündür. Maraqlıdır ki, bu iki populyasiyanı əhatə edən bimodal paylamanın xaricində nisbətən az fotorespektivli neyronun düşdüyünü gördük (Rəqəmlər S2Qrup 1E). Bunu nəzərə alaraq, Tip 2 fotorespondakı (∼100 ms) uzun gecikmə gecikməsi ilə birlikdə, Tip 2 nöronlarının fəaliyyətinə töhfə verən bir dominant yol ola biləcəyini düşünürük. Əlavə olaraq, DA G zülalı birləşdirən reseptorları bağladığı üçün kinetiklər əksər glutamaterjik sinapslardan daha yavaşdır (Girault and Greengard, 2004) və 100 ms gecikmə fotoresponsiv vahidlərindən ibarət olan bu qrupu izah edə bilər. VTA-nın digər distal bölgələr, amigdala kimi həyəcanverici ara bölgələr vasitəsilə və ya stria terminalisin (BNST) nüvə accumbens (NAc) və ya yataq nüvəsi vasitəsilə dezinfeksiya ilə dolayı rəy verməsi də mümkündür.

Maraqlıdır ki, Tip 1 vahidlərinin fotostimulyasiyası Tip 2 vahidlərində həyəcanverici reaksiyalar doğurursa, Tip 1 və 2 vahidləri fərqli davranış kodlaşdırma xüsusiyyətləri göstərir. Məsələn, mükafat proqnozlaşdırıcı işarəni seçici olaraq kodlayan Tip 1 və Tip 2 vahidlərinin sayı əhəmiyyətli dərəcədə fərqlidir (n = 0/19 Tip 1 və n = 12/34 Tip 2, xi-kvadrat = 8.67, p = 0.003) . Bu paradoksal cavab nümunəsi, davranış tapşırığı zamanı aktiv rol oynaya bilən, fotoqrafik işarələmə zamanı hərəkətsiz ola bilən VTA kimi bir ara dövrə elementindəki hesablama proseslərinə görə ola bilər. Əlavə olaraq, heyvanın davranış vəziyyəti bu məlumatların necə işlənməsinə təsir göstərə bilər.

 

 

Mükafat emalında dövrə komponentlərinin kodlaşdırılması

Mükafat buraxma təcrübələrimiz, CR-nin LH sinir kodlaşdırması ilə qeyd-şərtsiz stimulun (ABŞ) istehlakını ayırd etməyə imkan verdi. Bu təcrübələrdə, Tip 2 bölmələrinin bir dəsti mükafat verici proqnozlaşdırılan replika (CS) və ABŞ-a cavab verdi və gözlənilən mükafatlar atılmadığı zaman atəş nisbətinin azaldığını göstərdi. Bundan əlavə, Tip 2 bölmələrinin bir dəsti də gözlənilməz mükafat verildikdə phasic həyəcanını göstərir (Rəqəmlər 4G və 4H). Bu məlumatlar, VTA-dakı DA neyronlarının mükafat proqnozlaşdırma səhvini kodlaşdırma qaydasını xatırladır (Cohen və digərləri, 2012, Schultz və digərləri, 1997). VTA nöronlarının mükafat proqnozlaşdırma səhv siqnallarını uyğun bir davranış nəticəsini təyin etmək üçün bu siqnalları birləşdirmək üçün yaxşı yerləşdirilmiş LH nöronlarının bir alt hissəsinə ötürə biləcəyini təxmin edirik. Xüsusilə, LH bir çox digər beyin bölgəsi ilə möhkəm bir şəkildə əlaqələndirilir (Berthoud və Münzberg, 2011) və yuxu / oyanış və aclıq / doyma kimi homeostatik vəziyyətlərlə əlaqəli şəkildə əlaqələndirilmişdir (Carter et al., 2009, Jennings et al.). , 2013).

Kompulsif sukroz axtaran LH-VTA yolu üçün bir səbəb rolu?

Kompulsif mükafat axtarma davranışı ilk növbədə narkotik asılılığı kontekstində müzakirə edildi, burada kompulsiv dərman axtarma üçün klassik bir paradiqma, ayaq şoku kimi mənfi nəticə qarşısında narkotik axtarma davranışının nə dərəcədə davam etdiyini araşdırmaq idi. (Belin et al., 2008, Pelloux et al., 2007, Vanderschuren and Everitt, 2004). Bu işi LH-VTA yolunun aktivləşdirilməsinin kompulsiv saxaroza axtarmağı təşviq etmək üçün yetərli olub olmadığını araşdırmağımızı təmin etmək üçün saxaroza axtarma üçün uyğunlaşdırdıq. Dərmanla təbii mükafat arasındakı fərqli bir fərq, dərman mükafatlarının yaşamaq üçün lazım olmadığıdır, hansı davranışların kompulsiv saxaroza və ya qida axtaran davranış təşkil edəcəyi ilə bağlı mübahisələr vardır. Məlumatlarımızın alternativ bir təfsiri, LH-VTA yolunun aktivləşdirilməsinin sadəcə motivasion itkini və ya iştahaaçan gücləndiricilər axtarma istəklərini artırmasıdır. Son onilliklərdə piylənmə nisbətləri artdıqca (Mietus-Snyder və Lustig, 2008), kompulsiv aşırı yemək və şəkər aludəçiliyi insan sağlamlığı üçün böyük bir təhlükə olan yayılmış şərtlərdir (Avena, 2007). LH-VTA yolunun aktivləşdirilməsindən sonra doymuş (tam qidalanmış) siçanlardakı qidalanma davranışı, kompulsiv aşırı yemə (və ya aşırı yemə) xəstəliyi (DSM-V) diaqnozu qoyulmuş insanlarda görülən yemək davranışlarını xatırladır.

Təkrarlanan hərəkətlərin, vərdişləri xarakterizə edən (Everitt and Robbins, 2005) axtaran məcburi mükafata səbəb olan vərdişlərin meydana gəlməsinə səbəb olması təklif edilmişdir. LH-VTA neyronlarının yalnız kondisionerdən sonra liman girişini kodlayacağını tapdığımız bu yolun təkcə həvəsləndirilmiş bir hərəkət deyil, şərtli cavabı seçici şəkildə kodlaşdırdığını göstərir. Bu proyeksiyanı optik olaraq aktivləşdirmək mənfi nəticənin qarşısında məcburi mükafat axtarmağa kömək edə biləcəyimiz müşahidələrimizə uyğundur (Şəkil 5C), ehtiyac olmadığı kimi (doymuş siçanlarda da göründüyü kimi) Şəkil 5E). Bu təfsir, LH-VTA yolunun fotoinhibisyonunun kompulsif saxaroza axtarmağı seçici şəkildə azaldaraq tapması ilə daha da əsaslandırılmışdır (Şəkil 5D) lakin qida məhdudluğu olan siçanlarda yemi azaltmaz (Şəkil 5F). Məcburi həddindən artıq yemək və ya binge yeyən pozğunluqların müalicəsində ən böyük problemlərdən biri ümumiyyətlə qidalanma davranışının pozulma riskidir. Tərcümə baxımından, təbii qidalanma davranışlarını itirmədən, məcburi overeat və ya şəkər asılılığı üçün terapevtik müdaxilələrin inkişafı üçün müəyyən bir sinir dövranını təyin edə bilərik.

VTA-ya LH girişinin tərkibi

Bir glutamaterjik LH-VTA komponentinə (Kempadoo et al., 2013) əlavə olaraq proyeksiyada əhəmiyyətli bir GABAergik komponentin olduğunu (Leinninger et al., 2009) və LH nöronlarının birbaşa DA və VTA-da GABA neyronları (Şəkil 6). Ancaq həyəcanverici / inhibitor girişinin VTA DA və GABA neyronlarına nisbətində bir fərq var.

VTA neyronlarının şəxsiyyətini yoxlamaq üçün immunohistokimyəvi emaldan istifadə etsək də, mən ölçdükh, hiperpolarizasiya ilə aktivləşdirilmiş daxili düzəldici qeyri-spesifik kation cərəyanı (Lacey və digərləri, 1989, Ungless və Grace, 2012). Bu cərəyanın varlığı DA neyronlarını müəyyənləşdirmək üçün elektrofizyolojik tədqiqatlarda geniş istifadə edilmişdir, lakin yalnız DA nöronlarının proyeksiya hədəfi ilə təyin olunmuş subpopulyasiyalarında olduğu göstərilmişdir (Lammel və digərləri, 2011). Əvvəllər Fields və həmkarları tərəfindən “LH nöronlarının VTA proqnozlarına sinaps edəcəyi, lakin NAc-yə proqnozlaşdırılanların deyil” (Fields et al., 2007) təklifi verilsə də, məlumatlarımız bu mübahisənin yenidən açılmasını təklif edir. əlavə istintaq üçün. LH-dən xalis həyəcan alan və çox kiçik bir I-yə sahib olan DA neyronlarının bir hissəsini müşahidə etsək də.h (mPFC- və ya NAc medial qabığın proyeksiyası DA neyronlarına uyğundur), eyni zamanda xalis həyəcanverici giriş alan DA neyronlarının bir hissəsini müşahidə etdik və böyük Ih (NAcın yanal qabığına proqnozlaşdıran DA neyronlarının xüsusiyyətlərinə uyğundur; Şəkil S5; Lammel et al., 2011). Əksinə, xalis bir inhibitor girişi alan VTA DA nöronları çox kiçik bir I göstərdih və ya LH-nin mPFC ya da NAc-nin medial qabığına proqnozlaşdırılan VTA DA nöronlarına əsasən inhibitor giriş göndərdiyi fikrinə uyğun gələn bu cərəyan olmadı. Həm də LH girişlərinin həm orta, həm də lateral VTA-da müşahidə oluna biləcəyini, LH-nin müxtəlif proyeksiya hədəfləri olan VTA nöronlarına giriş təmin etdiyini irəli sürərək, VTA proyeksiya hədəfinin medial-lateral ox boyunca məkan yerləşməsinə bir qədər uyğun olduğu məlumdur ( Lammel et al., 2008).

 

 

LH-VTA yolunda həyəcan / maneə balansı

LH-VTA yolunun mükafatın təşviq edilməsindəki rolu, əvvəllər VTA-da glutamaterjik ötürülməyə aid edilmişdir (Kempadoo və digərləri, 2013), çünki CaMKIIα promoterinin həyəcan verici proyeksiya neyronları üçün seçici olduğu düşünülür. Bununla birlikdə, məlumatlarımız açıq şəkildə göstərir ki, CaMKIIα promoterinin nəzarəti altında ChR2-ni ifadə etmək LH-dəki GABAerjik proyeksiya neyronlarını da hədəf alır (Şəkil 6).

LH-nin fotostimulyasiyası ilə ortaya çıxan davranışGABA-VTA yolu qəzəblənmiş, səhv yönəldilmiş və zərərli idi (Film S4). Bir şərh, LH-nin aktivləşməsidirGABA-VTA yolu, iştahaaçan möhkəmləndiricinin tanınmasına səbəb olan siçana bir siqnal göndərir. Alternativ bir şərh LH olmasıdırGABA-VTA yolu stimullaşdırıcı cəlbediciliyə səbəb ola bilər və ya şərtlənmiş bir yanaşmaya uyğundur, lakin bu qeyri-fizioloji səviyyədə qidalanma ilə əlaqəli davranış yaradan qeyri-fizioloji səviyyədə (Berridge və Robinson, 2003). Buna uyğun olaraq, LH-nin aktivləşməsi mümkündürGABA-VTA proyeksiyası əslində sıx bir həvəs hissi doğurur və ya qidalandırmağa çağırır. Ancaq təcrübələrimiz göstərir ki, LH-nin aktivləşməsiGABA-VTA, kompulsif saxaroza axtarmağın artmasına səbəb olmur, lakin bu, test otağında qeyri-ərzaq obyektlərinə yönəlmiş həddindən artıq gnawing və aberrant iştahaaçan davranışlarla əlaqədardır. Bu manipulyasiya zamanı siçanın təcrübəsini müəyyənləşdirmək çətin olsa da, düzgün istiqamətləndirilmiş qidalanma ilə əlaqəli davranışların həm LH-VTA yolunun həm GABAergik, həm də glutamaterjik komponentlərinin əlaqələndirilmiş aktivləşdirilməsini tələb etməsi aydındır.

Nəticə

Optogenetik və farmakogenetik manipulyasiyalar, səbəb əlaqələrini qurmaq üçün güclü vasitədir, lakin sinir dövranı elementlərinin endogen, fizioloji xüsusiyyətlərini aşkar etmirlər. Tədqiqatımız sinaptik bağlantı, təbii olaraq meydana gələn endogen funksiya və LH-VTA yolunun səbəb rolu haqqında məlumatları birləşdirir, məlumatın bu dövrə inteqrasiya olunmasına dair yeni bir səviyyəni təmin edir. Bu nəticələr, genetik markerlərə əlavə olaraq neyronların funksional rolunu bağlantı ilə araşdırmağın vacibliyini vurğulayır. LH-VTA neyronları mükafat axtaranların hərəkətini seçərək kodlaşdırdı, lakin ətraf mühit stimullarını kodlaşdırmadı, halbuki mükafatlandırıcı stimullar və mükafat proqnozlaşdıran nişanlar VTA-nın aşağı hissəsində LH neyronlarının diskret bir kütləsi tərəfindən kodlandı. Bundan əlavə, kompulsif saxaroza axtaran və qidalanma davranışı ilə əlaqəli xüsusi bir proyeksiya aşkar etdik. LH-VTA proyeksiyasındakı heterojenlik, sürücülük motivasiyası və düzgün istiqamətləndirilmiş iştahlı davranışları tənzimləmək arasında uyğunlaşma tarazlığını təmin etmək üçün lazımdır. Bu tapıntılar, məcburi overeating pozğunluğu, şəkər asılılığı və piylənmə kimi patoloji şərtlərlə əlaqəli anlayışlar verir.

 
+

Geniş Müzakirə

Müəllif iştirakları

EHN və GAM, sırasıyla in vivo və ex vivo təcrübələri üçün elektrofizyolojik qeydlər və analizlər apardılar. SAA, EHN, KNP və CAL davranış təcrübələri həyata keçirdi. RW, KNP, CAL və EHN histoloji yoxlama aparmışlar. RN HSV virusunu təmin etdi. KMT və CPW təcrübələrə nəzarət edir və eksperimentalistlər yetişdirir. EHN, GAM, SAA və KMT dizayn edilmiş təcrübələr. EHN və KMT əlyazmanı yazdılar; bütün müəlliflər əlyazmanın redaktəsinə və düzəlişinə öz töhfələrini verdilər.

 

 

 

Minnətdarlıq

İmmunohistokimya sahəsindəki yardımlarına görə N. Golan, R. Thomas, M. Anahtar, G. Glober və A. Beyeler'e təşəkkür edirik. Layihə boyu verdikləri töhfələrə görə C. Seo və S. Kimə və faydalı müzakirə üçün M. Wilson və P. Shizgal'a təşəkkür edirik. KMT bir New York Kök Hüceyrə Vəqfi - Robertson Müstəntiqidir və JPB Vəqfi, PIIF, PNDRF, Whitehall Vəqfi, Klingenşteyn Vəqfi, NARSAD Gənc Müstəntiq Mükafatı, Alfred P. Sloan Vəqfi, Whitehead Karyera İnkişaf Kreslosu, NIH R01-MH102441- 01 (NIMH) və NIH Direktorunun Yeni Tədqiqatçı Mükafatı DP2-DK-102256-01 (NIDDK). EHN, NSF Lisansüstü Araşdırma Təqaüdçüsü, İnteqrativ Nöronal Sistemlər Bursu və Öyrənmə və Yaddaş Nörobiyolojisi Təhsil Proqramı tərəfindən dəstəklənmişdir. GAM, Simons Sosial Beyin Postdoktoral Təqaüd Mərkəzi tərəfindən dəstəklənmişdir. SAA, Jeffrey və Nancy Halis Təqaüdünün yanında Henry E. Singleton Fondu tərəfindən dəstəkləndi. CAL, İnteqrativ Nöronal Sistemlər Bursu və James R. Killian Təqaüdləri tərəfindən dəstəklənmişdir. RW, Hollandiyanın Elmi Tədqiqatlar Təşkilatı (NWO) RUBICON təqaüd proqramı tərəfindən dəstəklənmişdir.

 

 

Əlavə məlumat

Film S1. Şəkil 5 ilə əlaqədardır 

VTA üzərində implantasiya edilmiş optik liflə LH-də ChR2-ni ifadə edən vəhşi tip heyvan. Heyvan saxaroza davamlı olaraq başlanğıc dövründə alır, lakin ikinci dövrdə şok tətbiq edildikdə bu pozulur. Bununla birlikdə, üçüncü dövrdə LH-VTA proqnozlarının fotostimulyasiyası heyvanın yenidən sükroz almasına səbəb olur. Bax Şəkil 5.
Film S2. Şəkil 5 ilə əlaqədardır 

VTA üzərinə implantasiya edilmiş optik liflə LH-də ikitərəfli şəkildə NpHR-i ifadə edən vəhşi tip heyvan. Heyvan ilk iki dövrdə də eyni şəkildə fəaliyyət göstərir (bax: Film S1), lakin LH-VTA proyeksiyasının foto sərgiləməsi ilə üçüncü dövrdə sükroz almaqdan çəkindirilir. Bax Şəkil 5.
Film S3. Şəkil 7 ilə əlaqədardır 

VGAT :: VTA üzərində implantasiya edilmiş optik liflə GABAergic LH neyronlarında ChR2-i ifadə edən IRES-Cre heyvanlarında, VTA-da terminalların stimullaşdırılması qarınqulu bir qidalanma meydana gətirir. Bax Şəkil 7.
Film S4. Şəkil 7 ilə əlaqədardır 

VGAT :: GABAergic LH-VTA proqnozlarında ChR2-ni ifadə edən IRES-Cre heyvanlarında, LHGABA-VTA stimulyasiyasından qaynaqlanan qidalanma, tez-tez yer yalama və gəmirmək kimi pozğun iştahaaçan motor ardıcıllığını əhatə edən “gnawing” davranışı ilə müşayiət olunur. LHGABA-VTA-dan çoxsaylı siçanlarda da müşahidə etdik: ChR2 qrupu, bir siçan bir qida qranulunu götürdükdə, hər iki pəncəsi ilə tutanda və dişləmə və çeynəmə hərəkətlərini yerinə yetirərkən müşahidə olunacağı kimi bir motor ardıcıllığının işini - bu hərəkətlər xaricində heç bir obyekt olmadıqda yerinə yetirilmişdir. Bax Şəkil 7.

 

 

 

Şəkil eskizi fx1

H