Circuiti di u cervellu chì provoca overeating identificatu
Settembre 26th, 2013 in Neuroscienza
U travagliu di Jennings è i so culleghi identifica un circuitu neurale chì sottutine u cumportamentu di l'alimentazione in i topi. Usendu l'optogenetica per destinà à stu circuitu neurale, i circadori anu capace di guidà e inibisce u cumpurtamentu di l'alimentazione, rispettivamente, in modi sorprendenti, cumprese per stimulà l'alimentazione in i topi ben alimentati è per inibisce l'alimentazione in i topi affamati. Questa immagine particulare mostra come l'estimulazione di u circuitu neurale i circadori anu identificatu l'alimentazione pruvucata in i topi chì i bisogni energetici eranu dighjà scontri. Creditu: Josh Jennings
U travagliu di Jennings è i so culleghi identifica un circuitu neurale chì sottutine u cumportamentu di l'alimentazione in i topi. Usendu l'optogenetica per destinà à stu circuitu neurale, i circadori anu capace di guidà e inibisce u cumpurtamentu di l'alimentazione, rispettivamente, in modi sorprendenti, cumprese per stimulà l'alimentazione in i topi ben alimentati è per inibisce l'alimentazione in i topi affamati. Questa immagine particulare mostra come l'estimulazione di u circuitu neurale i circadori anu identificatu l'alimentazione pruvucata in i topi chì i bisogni energetici eranu dighjà scontri. Creditu: Josh Jennings
Sessanta anni fà i scentifichi pudianu stimulare elettricamente una regione di u cervellu di un topu pruvucendu u topu à manghjà, sia famitu sia micca. Ora i ricercatori di a Scola di Medicina di l'UNC anu identificatu e cunnessioni cellulari precise chì sò responsabili di scatenà stu comportamentu. A scuperta, publicata u 27 di settembre in a rivista scienza, offre un insight in una causa per l'obesità è pò purtà à trattamenti per l'anorexia, a bulimia nervosa è u disordine alimentariu binge - u disordine alimentariu più prevalente in i Stati Uniti.
"U studiu sottolinee chì l'obesità è altri disordini alimentari anu un basa neurologica", Hà dettu l'autore di studiu senior Garret Stuber, PhD, assistente prufessore in u dipartimentu di psichiatria è dipartimentu di biologia cellulare è fisiologia. Hè ancu membru di u Centru di Neuroscienze UNC. "Cù un studiu ulteriore, pudemu capì cumu regulà l'attività di e cellule in una regione specifica di u cervellu è sviluppà trattamenti".
Cynthia Bulik, Prufissore Distinguitu di Disordini Alimentarii in a Scola di Medicina UNC è a Scola di Salute Publica Globale di Gillings, hà dettu: "U travagliu di Stuber esegue finu à a precisione meccanismi biologichi chì spinghjenu u manghjà in furia è ci alluntaneranu da spiegazioni stigmatizanti chì invocanu a colpa è a mancanza di forza di volontà ". Bulik ùn facia micca parte di a squadra di ricerca.
Torna in 1950s, quandu i scientisti stimulavanu elettricamente una regione di u cervellu chjamata l'ipotalamo laterale, sapianu chì stavanu stimulantanu parechji tipi di cellule di u cervellu. Stuber vulia fucalizza nantu à una tipula di cellula-neurone gaba in u nucleu di i lati di a stria terminalis, o BNST. U BNST hè un affascinamentu di u amigurà, a parte di u cervellu assuciata cù l'emozione. U BNST formanu dinò un ponte entre l'amigdala è l'ipotalamo laterale, a regione cerebrale chì conduce e funzioni primarie cum'è manghjà, cumportamentu sessuale, è aggressione.
I neuroni gaba BNST anu un corpu cellulare è una larga fila cun sinapsi ramificate chì trasmette signa Mugheddu in l'ipotalamo laterale. Stuber è a so squadra anu vulsutu stimulà quelle sinapsesi utilizendu una tecnica optogenetica, un prucessu involutatu chì li avissi da stimulà e cellule BNST simplice in luce di luce nantu à e so sinapsi.
Di genie, cellule cerebrali ùn risponde micca à a luce. Cusì a squadra di Stuber hà adupratu proteine geneticamente modificate - da alghe - chì sò sensibili à a luce è anu adupratu virus geneticamente modificati per trasmette li in u cervellu di i topi. Queste proteine allora si esprimenu solu in e cellule BNST, ancu in e sinapsi chì si cunnessu à l'ipotalamu.
U so squadra hà dunque implantatu i cavi in fibra ottica in i cervelli di sti topi specialmente rivolti, è questu hà permessu à i circadori di brillà a luce à mezu à i cables è in i sinapsi BNST. Appena chì a luce colpita in BNST sinapsa, i topi cumincianu à manghjà cun rischià di manera chì avianu dighjà alimentatu bè. D’altronde, i topi mostranu una forte preferenza per l’alimenti in grassu altu.
"Puderanu essenzialmente manghjà finu à a mità di u consumu caloricu di u ghjornu in circa 20 minuti", hà dettu Stuber. "Questu suggerisce chì sta via BNST puderia ghjucà un rolu in u cunsumu alimentariu è e cundizioni patologichi cum'è l'alimentu".
Stimulando u BNST hà ancu purtatu i surci per mostre cumpurtamenti assuciati à a ricumpensa, suggerenu chì a luce luminosa nantu à e cellule BNST aghjunse u piacè di manghjà. À u latu, chjachjendu u chjassu di BNST hà causatu à i topi mostrà pocu interesse per manghjà, ancu s'è eranu stati privati di manghjà.
"Semu stati capaci di davveru in casa nantu à a cunnessione di circuitu neurale precisu chì causava stu fenomenu chì hè statu osservatu da più di 50 anni", hà dettu Stuber.
U studiu, chì utilizeghja tecnulugia evidenziate in u novu Iniziativa Naziunale di Istituti di Salute, suggerisce chì un cablaggio difettu in e cellule BNST puderia interferisce cù i culi di a fame o di sazzietà è cuntribuisce à i disordini di l'alimentazione umana, guidendu e persone à manghjà ancu quandu sò pienu o per evità. cibo quandu anu fame. Ci hè bisognu di più ricerche per stabilisce se saria pussibule sviluppà droghe chì correggianu un circuitu BNST chì ùn funziona micca bè.
"Vulemu osservà in realtà a funzione normale di sti tippi di cellule è cume sparanu segnali elettrichi quandu l'animali sò alimentati o affamati", hà dettu Stuber. «Vulemu capisce e so caratteristiche genetiche - chì geni sò spressi. Per esempiu, se truvemu cellule chì diventanu veramente attivate dopu à manghjà binge, pudemu guardà u prufilu di espressione genica per scopre ciò chì rende quelle cellule uniche da altri neuroni ".
È chì, Stuber hà dettu, puderia guidà à destinazioni potenzali per e droghe per trattà certe populazioni di pazienti cun mangiare primariu.
Più infurmazione: "L'architettura di u circuitu inibitoriu di l'Hypothalamus Lateral Orchestrates Feeding", da JH Jennings et al. scienza, 2013.
Fornitu da l'Università di Sanità in Carolina di u Nordu
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