Cirkvaj cerbajritoj, kiuj ekekstromaturas supermanĝe
Septembro 26, 2013 en Neŭroscienco
La laboro de Jennings kaj kolegoj identigas neŭtralan cirkviton sub la nutra konduto en musoj. Uzante optogenetikon por celi ĉi tiun nervan cirkviton, la esploristoj povis veturigi kaj malhelpi manĝan konduton respektive, surprizite, inkluzive stimulante manĝon en bone nutritaj musoj kaj malhelpante manĝon en malsataj musoj. Ĉi tiu aparta bildo montras, kiel stimulo de la neŭra cirkvito identigita de esploristoj provokis manĝon en musoj kies energiaj postuloj jam estis plenumitaj. Kredito: Josh Jennings
La laboro de Jennings kaj kolegoj identigas neŭtralan cirkviton sub la nutra konduto en musoj. Uzante optogenetikon por celi ĉi tiun nervan cirkviton, la esploristoj povis veturigi kaj malhelpi manĝan konduton respektive, surprizite, inkluzive stimulante manĝon en bone nutritaj musoj kaj malhelpante manĝon en malsataj musoj. Ĉi tiu aparta bildo montras, kiel stimulo de la neŭra cirkvito identigita de esploristoj provokis manĝon en musoj kies energiaj postuloj jam estis plenumitaj. Kredito: Josh Jennings
Antaŭ sesdek jaroj sciencistoj povus elektre stimuli regionon de musa cerbo igante la muson manĝi, ĉu malsata aŭ ne. Nun esploristoj de Medicina Lernejo de UNC trovis la precizajn ĉelajn ligojn respondecajn deĉenigi tiun konduton. La trovo, publikigita la 27-an de septembro en la ĵurnalo scienco, pruntas scion pri kaŭzo de obezeco kaj povus konduki al kuracadoj por anoreksio, bulimio nervoza kaj ekscesa manĝo - la plej ofta manĝokutono en Usono.
"La studo substrekas, ke obezeco kaj aliaj manĝperturboj havas Neŭrologia bazo, "Diris altranga studverkinto Garret Stuber, doktoro, helpa profesoro en la fako de psikiatrio kaj fako de ĉela biologio kaj fiziologio. Li ankaŭ estas membro de la Neŭroscienca Centro UNC. "Kun plua studo, ni povus eltrovi kiel reguligi la agadon de ĉeloj en specifa regiono de la cerbo kaj disvolvi traktadojn."
Cynthia Bulik, Eminenta Profesoro pri Manĝaj Malsanoj en Medicina Lernejo de UNC kaj en la Lernejo de Tutmonda Publika Sano de Gillings, diris, "La laboro de Stuber praktikas ĝis la preciza biologiaj mekanismoj tio pelas manĝadon kaj forpelas nin de stigmatizaj klarigoj, kiuj alvokas kulpigon kaj mankon de volforto. " Bulik ne estis parto de la esplora teamo.
Reen en la 1950, kiam sciencistoj stimulis elektre regiono de la cerbo nomata flanka hipotalamo, ili sciis, ke ili stimulas multajn malsamajn specojn de cerbaj ĉeloj. Stuber volis koncentriĝi pri unu ĉela tipo - gaba neŭronoj en la lito kerno de la stria terminalis, aŭ BNST. La BNST estas elkreskaĵo de la amigdala, la parto de la cerbo asociita kun emocio. La BNST ankaŭ formas ponton inter la amigdalo kaj la flanka hipotalamo, la cerba regiono kiu pelas primarajn funkciojn kiel manĝo, seksa konduto kaj agreso.
La BNST-gaba-neŭronoj havas ĉelan korpon kaj longan fadenon kun branĉaj sinapsoj, kiuj transdonas elektraj signaloj en la flankan hipotalamon. Stuber kaj lia teamo volis stimuli tiujn sinapsojn uzante optogenetan teknikon, implikitan procezon, kiu lasus lin stimuli BNST-ĉelojn simple per brilanta lumo sur iliajn sinapsojn.
Tipe, cerbaj ĉeloj ne respondu al lumo. Do la teamo de Stuber uzis genetike kreitajn proteinojn - de algoj - sentemaj al lumo kaj uzis genetike kreitajn virusojn por liveri ilin en la cerbon de musoj. Tiuj proteinoj tiam esprimiĝas nur en la ĉeloj BNST, inkluzive en la sinapsoj, kiuj konektas al la hipotalamo.
Lia teamo tiam enplantis fibrojn de optika kabloj en la cerboj de tiuj speciale reproduktitaj musoj, kaj tio permesis al la esploristoj briligi lumon tra la kabloj kaj al BNST-sinapsoj. Tuj kiam la lumaj frapaj sinapsoj de BNST la musoj komencis manĝi vorace kvankam ili jam estis bone nutritaj. Plie, la musoj montris fortan preferon por altaj grasaj manĝaĵoj.
"Ili esence manĝus ĝis duono de sia ĉiutaga kaloria konsumado en ĉirkaŭ 20 minutoj," diris Stuber. "Ĉi tio sugestas, ke ĉi tiu BNST-vojo povus ludi rolon en manĝaĵa konsumo kaj patologiaj kondiĉoj kiel ekscesa manĝado."
Stimuli la BNST ankaŭ igis la musojn elmontri kondutojn asociitajn kun rekompenco, sugestante ke brilanta lumo sur BNST-ĉeloj plibonigis la plezuron manĝi. Flipokaze, fermi la BNST-vojon kaŭzis ke musoj montru malmulte da intereso manĝi, eĉ se ili estis senigitaj je manĝo.
"Ni povis vere hejmiĝi pri la preciza neŭrala cirkvita ligo, kiu kaŭzis ĉi tiun fenomenon, kiun oni observis dum pli ol 50 jaroj," diris Stuber.
La studo, kiu uzas teknologiojn elstarajn en la nova Nacia Institutoj de Sano-Cerbo-Iniciato, sugestas, ke misaj kabloj en BNST-ĉeloj povus malhelpi malsaton aŭ satecajn indikojn kaj kontribui al homaj manĝaj malordoj, kondukante homojn manĝi eĉ kiam ili estas plenaj aŭ eviti. manĝo kiam ili malsatas. Pluaj esploroj necesas por determini ĉu estus eble disvolvi drogojn, kiuj korektas misfunkcian BNST-cirkviton.
"Ni volas efektive observi la normalan funkcion de ĉi tiuj ĉelaj specoj kaj kiel ili pafas elektrajn signalojn kiam la bestoj manĝas aŭ malsatas," diris Stuber. "Ni volas kompreni iliajn genetikajn trajtojn - kiaj genoj estas esprimitaj. Ekzemple, se ni trovas ĉelojn, kiuj vere aktiviĝas post ekscesa manĝo, ĉu ni povas rigardi la profilon de genekspresio por ekscii, kio faras tiujn ĉelojn unikaj de aliaj neŭronoj. "
Kaj tio, Stuber diris, povus konduki al eblaj celoj por medikamentoj por trakti iujn populaciojn de pacientoj kun manĝi malordoj.
Pli da informoj: "La Inhibicia Cirkvita Arkitekturo de la Flanka Hipotalamo Orkestras Manĝadon", de JH Jennings et al. scienco, 2013.
Havigita de Kuracado de Universitato de Norda Karolino
;