La rolo de la flanka hipotalamo kaj oreksino en ingestiva konduto: modelo por traduki pasintan sperton kaj sentis deficitojn en motivitajn kondutojn (2014)

La hipotalamo estis agnoskita pro ĝia implikiĝo en kaj konservado de homeostozo kaj mediacio de motivitaj kondutoj. La nuna artikolo diskutas regionon de hipotalamo konata kiel flanka hipotalama areo (LHA). Oni proponas, ke cerbokernoj ene de la LHA inkluzivanta la dorsan regionon de la flanka hipotalamo (LHAd) kaj perifornika areo (PeF) havigas ligon inter neŭraj sistemoj kiuj reguligas homeostasis kaj tiujn kiuj mediacias apetecajn motivigitajn kondutojn. Funkciaj kaj imunohistokemiaj datumoj indikas, ke la LHA antaŭenigas multajn motivigitajn kondutojn, inkluzive manĝaĵan konsumadon, akvan manĝon, konsuman salon kaj seksan konduton.. Anatomiaj spuradaj eksperimentoj montras, ke la LHA estas poziciigita por ricevi enigojn de cerbaj areoj implikitaj en regulado de korpa fluido kaj energioheostasio. Regionoj en la LHA sendas densajn projekciojn al la ventra tegmenta areo (VTA), provizante vojon por ke la LHA influas dopaminergiajn sistemojn ĝenerale rekonitajn implikitaj en motivigitaj kondutoj kaj ilia plifortigo. Krome, la LHA enhavas neŭronojn, kiuj sintezas oreksin / hipokreinon, neuropeptido kiu antaŭenigas multajn apetitajn motivigitajn kondutojn. La LHA ankaŭ ricevas enigojn de cerbaj areoj implikitaj en rekompenco-lernado kaj oreksa-neŭrona aktivigo povas esti kondiĉigita de mediaj stimuloj asociitaj kun rekompencoj. Tial, hipotezas, ke la LHA integras signaladon de areoj kiuj reguligas korpan fluon kaj energian ekvilibron kaj rekompencan lernadon. Siavice, ĉi tiuj informoj estas "manĝigitaj" de mesolimbaj cirkvitoj por influi la plenumadon de motivigitaj kondutoj. Ĉi tiu hipotezo povas antaŭenigi eksperimentojn kiuj rezultos en plibonigita kompreno de LHA-funkcio. Plibonigita kompreno de LHA-funkcio povas helpi trakti malsanojn asociitajn kun ekscesa aŭ difekto en la esprimo de ingesta konduto inkluzivanta obezecon, anoreksion, difektojn en soifo, manĝobazado, kaj manko de salo.

Enkonduko

Por postvivi bestojn devas konservi energion kaj fluida homeostatiko. Kalorioj estas kontinue perditaj per procezoj, kiuj subtenas bazajn vivajn funkciojn kaj rezulte de konduto. Simile, surteraj bestoj senĉese perdas akvon kaj natrio al la medio pro normalaj fiziologiaj kaj mediaj procezoj inkluzive de spirado, transpiro, transpirado, urinado kaj fekado. Iuj malpli komunaj cirkonstancoj prezentas signifan minacon al la energio kaj korpa fluida homeostozo. Ekzemple, malsanoj povas elvoki statojn de hipofagoj kunigitaj al diareo kaj vomado, kiuj lacigas la korpon de akvo kaj natrio. Post kiam la korpo mankas kaloriojn, akvon aŭ natrio, estas grave por besto serĉi kaj ingesti substancojn en la ĉirkaŭaĵo por restarigi la homeostaton.

La centra nerva sistemo generas motivigajn ŝtatojn por antaŭenigi la serĉadon kaj ingestadon de substancoj en la medio. La instiga stato de malsato, aŭ la serĉado kaj konsumado de manĝaĵo, estas necesa por besto restarigi mankojn en energia homeostazo. Soifo kaj natriĝa apetito (ankaŭ konata kiel [AKA] saleta apetito), aŭ la akiro kaj konsumado de akvo kaj natrio, estas necesaj por restarigi fluidan ekvilibron. Ĉi tiuj motivitaj ŝtatoj estas akompanitaj de centraj nervosistemaj procezoj, kiuj vigligas konduton (te produktas staton de psikologia ekscito kaj kuraĝigas lokomotoran konduton) kaj antaŭenigas celon direktitan konduton (Bindra, 1959; Bolles, 1975). Oni pruvis, ke multaj motivaj ŝtatoj estas akompanitaj de hedona ŝanĝo, kie la plezuraj aŭ aversaj respondoj elvokitaj de specifaj stimuloj estas plibonigitaj aŭ malhelpitaj (Garcia et al., 1974; Fanselow kaj Birk, 1982; Berridge et al., 1984; Mehiel kaj Bolles, 1988; Berridge kaj Schulkin, 1989). Ekzemple, kiam natri-plenaj ratoj ricevas intra-buŝajn infuzojn de hipertonikaj salaj solvoj ili montras specif-specajn kondutajn respondojn indikajn de aversio (Grill kaj Norgren, 1978; Berridge et al., 1984) kaj natri-plenaj ratoj ĝenerale evitas salajn hipertonikajn solvojn (Robinson kaj Berridge, 2013). Tamen, kiam ratoj fariĝas natriĉefaj, ili montras alirajn kondutojn al salaj solvoj kaj plenumos respondojn, kiuj estas instrumentaj por akiri natrio (AKA-operaj respondoj; Berridge et al., 1984; Clark kaj Bernstein, 2006; Robinson kaj Berridge, 2013). Sub natriodefektemaj kondiĉoj ili eĉ montras kondutajn respondojn indikajn de plezuro anstataŭ aversion kiam hipertoniaj salaj solvaĵoj estas enmetitaj intra-buŝe (Berridge et al., 1984). Simile, homoj taksas salajn manĝaĵojn kiel pli bongustaj kiam ili estas natriaj mankantaj (McCance, 1936; Beauchamp et al., 1990).

La motivitaj statoj de malsato, soifo kaj salva apetito estas forte influitaj de la aktuala stato de besto de energio kaj likva ekvilibro (te homeostatic-ŝtato). Estas racie por koncepti la neŭran aparaton, kiu kontrolas energion kaj fluida homeostasio kiel sensaj sistemoj en si mem. Koncerne energikan ekvilibron, la arka kerno de la hipotalamo (ARH) ricevis gravan atenton pro sia rolo en sentado de periferiaj signaloj ligitaj al malsato kaj sateco (Schwartz et al., 2000). Grupo de cerbo-nukleoj laŭlonge de la lamina-terminalo (LT) estas grava por detekti signalojn ligitajn al korpaj fluida statuso (Denton et al., 1996; Johnson kaj Thunhorst, 1997). La specifaj strukturoj laŭ la LT estas la subfornika organo (SFO), meza antaŭloka areo (MnPO), kaj organumo vasculosum de la lamina-finaĵo (OVLT). Por faciligi ekspozicion, ĉi tiuj strukturoj estas nomataj LT. La OFS kaj OVLT estas sensaj organoj circunventriculares, aŭ areoj cerebrales kiu malhavas de vera baro hematoencefalica (Johnson kaj Gross, 1993) kiu permesas al ili monitori substancojn en sango, kiuj funkcias kiel indikiloj de korpozita statuso (Johnson kaj Thunhorst, 1997, 2007). Estas ankaŭ notinde ĉi tie, ke nuntempe ekzistas debato ĉu la ARH malhavas baron sango-cerbo kaj estas vera circumventricula organo (Mimee et al., 2013). Kiel tia, oni proponis, ke la LT ankaŭ povas funkcii por detekti signalojn ligitajn al energia ekvilibro (Mimee et al., 2013; Smith kaj Ferguson, 2014).

Gravas rimarki, ke la konsumado de manĝaĵo, akvo kaj natrio bezonas kunordigitan agadon inter neŭrokraj cirkvitoj, kiuj sentas energion kaj fluan statuson kaj la neŭronan cirkviton implikitan en mobilizado de motivigitaj kondutoj (Garcia et al., 1974; Roitman et al., 1997; Kelley kaj Berridge, 2002; Liedtke et al., 2011). Tial, la cerbaj areoj, kiuj kontrolas fluan kaj energian statuson, devas povi projekti sur la areojn, kiuj regas motivadon kaj rekompencon. Unu fina komuna vojo implikita en la generado de ĉiuj apetitemaj motivigitaj kondutoj esploritaj ĝis nun estas la dopaminergia projekcio de la ventra tegmentala areo (VTA) al la kerno accumbens (AKA la mesolimbic-dopamina sistemo kaj la A10-dopamina grupo; Mogenson et al ., 1980; Bozarth, 1994). La ARH kaj la LT, kiuj estas implikitaj en sentado de energio kaj fluida ekvilibro, ne ŝajnas rekte interkoni la VTA (Phillipson, 1979; Geisler kaj Zahm, 2005; tamen la ARH projektas rekte al la kerno accumbens; Yi et al., 2006; van den Heuvel et al., 2014). Ĉar ne estas rektaj projekcioj al la VTA, estas verŝajne, ke areoj en hipotalamo povas helpi "transponti la mankon" inter homeostasis kaj instigo kaj rekompensaj sistemoj (Mogenson et al., 1980; Swanson kaj Mogenson, 1981; Swanson kaj Lind, 1986). Ekzemple, retroiraj studoj montris, ke granda regiono de la hipotalamo enhavas neŭronojn, kiuj projektas al la VTA (Geisler kaj Zahm, 2005). Ĉi tiu regiono etendas de la dorsomedia hipotalamo (DMH) al la dorsa regiono de la flanka hipotalamo (LHAd) kaj ŝajnas ĉeesti tra la tuta antaŭ-malantaŭa mezuro de la hipotalamo.

La pruvoj subtenas rolon por la LHA en la integrado de homeostatika ŝtato kun instigo kaj rekompensaj sistemoj

En klasika papero, Stelaro (1954) proponis hipotálamo-centritan teorion de instigo. Stellar teoriadis, ke la hipotalamo enhavis anatomie disociajn "centrojn" kaj ke ĉiu centro ludis kritikan rolon en la antaŭenigo de specifaj motivigitaj kondutoj. Ekzemple, li asertis, ke la hipotalamo enhavas centrojn, kiuj specife kontrolas sekson, satecon, malsaton kaj dormon. La propono de Stellar ricevis zorgeman eksperimentan ekzamenadon kaj trovis, ke ĝi estas neadekvata por klarigi novajn datumojn (Miller et al., 1964; Miller, 1965; Hoebel kaj Teitelbaum, 1966; Booth et al., 1969). Malgraŭ la fakto, ke la teorio de Stellar malsukcesis klarigi la rolon de la hipotalamo en specifaj motivigitaj kondutoj, konsiderindaj pruvoj nun sugestas, ke fakte areoj ene de la hipotalamo havas gravan rolon en antaŭenigo de apetecaj motivigitaj kondutoj ĝenerale.

Klasikaj eksperimentoj, kiuj uzis mallongajn eksplodojn de elektra stimulo direktitaj al la flanka hipotalamo-areo (LHA) montris, ke la LHA estas implikita en motivigaj kaj rekompencaj procezoj. Olds kaj Milner (1954Origine trovis, ke ratoj plenumos operan por akiri akran elektran stimulon de la LHA, eksperimenta paradigmo, foje nomata mem-stimulo aŭ cerba stimula rekompenco. Ili interpretis sian trovon por signifi ke elektra stimulo de la LHA estis rekompencanta (te LHA-stimulado elvokis subjektivan staton de plezuro). Se ĉi tiu pritaksado estas ĝusta, ĝi sugestus ke iuj neŭronoj ene de la LHA estas funkcie gravaj por kodi plezuron de la konsumo de rekompencoj. Tamen, aliaj sugestis, ke LHA-stimulado povas efektive produkti subjektivan avidon pli ol plezuro en si mem Berridge kaj Valenstein, 1991). Se ĉi tiu interpreto veras, ĝi sugestus, ke subgrupo de neŭronoj situantaj en LHAd implikas en la avido, kiu pelas bestojn serĉi rekompencojn. Estas verŝajne, ke la motivigaj kaj rekompencaj proprietoj de la stimulo LHA ​​estas la rezulto de la aktivigo de neŭronoj en la LHA, kiuj projektas al la sistemo mesolimbic de dopamina (Phillipson, 1979; Geisler kaj Zahm, 2005). Lastatempaj eksperimentoj uzantaj anatomian mapadon de "hedonaj punktoj" aŭ cerbaj areoj kiuj ŝajnas kodigi plezuron (Peciña kaj Berridge, 2000), montras, ke neŭronoj lokitaj en la antaŭa LHA projekcias heteronan hotspot en la kerno dorsomedial accumbens shell (Thompson kaj Swanson, 2010), kaj estas eble ke LHA-stimulado povas aktivigi ĉi tiujn projekciajn neŭronojn por elvoki senton de plezuro. Interese, se la LHA estas stimulita por sufiĉaj intervaloj (~ 10-30-oj) ratoj plenumos motivigitajn kondutojn inkluzive de trinkado, manĝo kaj kopulaj kondutoj (Saĝa, 1968). Plue, lezoj de LHA forigas nutraĵon kaj akvon, kopulacion, kaj difektas aŭ forigas natran apetiton (Anand kaj Brobeck, 1951; Montemurro kaj Stevenson, 1957; Teitelbaum kaj Epstein, 1962; Lupo, 1964; Lupo kaj Kvarono 1967; Cagguila et al., 1973; Grossman et al., 1978; Hansen et al., 1982).

Interrompoj en energio aŭ likva ekvilibro ŝanĝas respondon pri mem-stimulo (Maljunuloj, 1958; Morris et al., 2006, 2010). Maljunuloj (1958) origine trovis, ke nutra-senhavaj ratoj kaj induktas la motivigan staton de malsato pligrandiĝis reagi por mem-stimulo. Plue, pliiĝanta respondo al mem-stimulo dum manĝaĵa senigo povas esti malhelpita per administrado de leptino, hormono kiu antaŭenigas satecon (Fulton et al., 2000). Kontraste al manĝaĵa senhaveco, natria malpliiĝo reduktas respondon pri mem-stimulo (Morris et al., 2010). Reduktita respondado por mem-stimulo eĉ estas observita kiam ratoj fariĝas malsata salo per administrado de ekzogena hormono kiu antaŭenigas salan apetiton; malgraŭ la fakto, ratoj konservas natran ekvilibron dum ĉi tiu kuracado (Morris et al., 2006). Estas neklare kiel la motivigaj statoj de malsato kaj salva apetito produktas kontraŭajn efikojn al mem-stimulo. Tamen, ĉi tiuj studoj montras, ke malsato kaj salta apetito ŝanĝas mem-stimuli respondon kaj ĉi tiu efiko ŝajnas esti sendependa de faktaj interrompoj en energio aŭ fluida homeostazo. Ekzemple, leptino normaligas respondon sen korektado de perditaj kalorioj (Fulton et al., 2000) kaj mem-stimula respondado povas malpliiĝi per manipuladoj kiuj elvokas salon-malsaton sen fakte indukti natrian deficiton (Morris et al., 2006). Gravas ke ĉi tiuj eksperimentoj subtenas la nunan hipotezon montrante, ke la LHA estas sentema al la instigo de la besto.

Iuj el la plej fortaj pruvoj, kiuj subtenas rolon por la hipotalamo por antaŭenigi motivigitan konduton, venas de studoj ekzamenantaj oreksino (AKA-hipokrezo). La oroksino estas neuropeptido esprimita unuavice en la kapitalo-duono de la hipotalamo, kie ĝi estas distribuita en arko kiu etendas de la DMH ĝis la LHAd. (Figure1) .1). La oroksino ŝajnas esti la sola konata sistemo de neurotransmisoro centralizita de la péptido, ĉar la neŭronoj de orexin de relative ĉirkaŭlimigita areo sendas distajn projekciojn al diversaj cerbaj areoj (Peyron et al., 1998). Funkcie, orexinaj neŭronoj estis forte implikitaj en diversaj motivitaj kondutoj (Harris et al., 2005; Borgland et al., 2009). Orexin ricevis gravan atenton pro sia kapablo provoki fortan manĝokondiĉon (de tie la nomo orexin; Sakurai et al., 1998; Choi et al., 2010) sed ĝi ankaŭ implikas en antaŭenigado de soifo, salva apetito (Kunii et al., 1999; Hurley et al., 2013a), kaj reprodukta konduto (Muschamp et al., 2007; Di Sebastiano et al., 2010). Orexin-neŭronoj povas esti putative organizitaj en tri ĉel-grupojn en la hipotalamo: grapolo en la DMH, perifornika areo (PeF), kaj la LHAd (figuro) (Figure1) .1). Ambaŭ la PeF kaj LHAd estas regionoj situantaj en la LHA dum la DMH restas meznombre kie ĝi dependas de la tria ventricle. Ĉiu oreksinĉelo-areto enhavas subaron de orexin-neŭronoj kiuj projektas al la VTA (Figuro (Figuro1; 1; Fadel kaj Deutch, 2002), kaj oreksino kapablas senpoluri neŭronojn en la VTA (Korotkova et al., 2003). Tial, orexin-neŭronoj disponigas mekanismon por areoj en la LHA frapeti en sistemojn tradicie elpensitajn kiel implikitaj en instigo kaj rekompenco. Indico ankaŭ indikas, ke orexinaj neŭronoj havas rektajn projekciojn al la kerno accumbens shell (Peyron et al., 1998; Kampe et al., 2009) kie ili povas agi por antaŭenigi motivigitajn kondutojn (Thorpe kaj Kotz, 2005).

 

figuro 1

Neeldonitaj datumoj de aŭtoroj. Kun-etikedado inter oreksa kaj VTA projekciaj neŭronoj en la hipotalamo. La retroira spurilo Fluoro-Ora (Fluorokromo, Denver CO) estis mikro-injektita (2% en 250 nl) en la VTA, cerboj estis kolektitaj kaj tranĉitaj ĉe 40µm. ...

Aliaj gravaj funkcioj de oreksino inkluzivas antaŭenigon de ekscito (Hagan et al., 1999) kaj simpatiaj nervosistemaj respondoj inkluzive la altecon de sangopremo (Samson et al., 1999; Ferguson kaj Samson, 2003; Kayaba et al., 2003) kaj la liberigo de streĉaj hormonoj (Kuru et al., 2000; Spinazzi et al., 2006). Estas verŝajne, ke orexinaj neŭronoj aktiviĝas dum besto spertas malsukceson de calórico, hidratación aŭ natrio aŭ estas en stato de seksa ekscito. La posta liberigo de oreksino tra la neŭareko instigas la plenumadon de cel-direktita konduto per aktivigo de cerblosistemoj implikitaj en antaŭenigado de ekscito, atento, simpatia agado kaj motivita konduto. Simpatia aktivado subtenas energian mobilizadon (ekz. Pliiĝanta sangopremo kaj disponeblaj glukozaj niveloj, kaj streso-hormono liberigo) same kiel la redistribuo de sango necesa por subteni pli grandan lokomotoran agadon. Kune ĉi tiuj centraj kaj periferiaj respondoj servas por pliigi la probablon, ke besto sukcese serĉos kaj konsumos mediajn plifortigantojn, kiuj restaŭras energion kaj hidratan homeozon.

Anatomiaj kaj imunohisto-kemiaj studoj subtenas la ideon, ke la LHA helpas en integri signaladon de oreksigenaj peptidoj kun neŭrokcirkueco implikita en motivado kaj rekompenco. Neuropeptido Y (NPY) estas esprimita en ARH-neŭronoj (Hahn et al., 1998) kaj ĉi tiu neuropeptido induktas manĝon (Schwartz et al., 2000). Interese, NPY-neŭronoj sendas densajn projekciojn, kiuj estas en apozicio kun oreksinaj neŭronoj situantaj en la LHA (Broberger et al., 1998). Traktadoj kiuj induktas malsaton kiel hipoglucemia aŭ administrado de oreksigenaj peptidoj inkluzive de grelino kaj NPY induktas c-fosi esprimo en oreksin-enhavantaj neŭronoj (Moriguchi et al., 1999; Niimi et al., 2001; Toshinai et al., 2003). Plie, kompromisado de orexin-neŭrotransmisio mildigas manĝadon induktitan per administrado de ĉu NPY aŭ ghrelin. Neŭronoj en la dorsomedial ARH, regiono de la ARH kiu enhavas plimulton de NPY-neŭronoj, ankaŭ projekcias al la PeF kaj eble al LHAd (Figuro) (Figuro2; 2; Hahn kaj Swanson, 2010).

 

figuro 2

Neeldonitaj datumoj de aŭtoroj. Retrograta etikedado de LHAd kaj PeF al la LT kaj arkaĵa kerno de la hipotalamo. 2% Fluor-Gold en fiziologia salo estis iontoforeita en la PeF kaj LHAd (A). Retrograta etikedo estis observita tra la ...

Kontraste al studoj pri manĝokvanto, relative malmulte da laboro estas farita delineata kiel la LT povas influi motivigon kaj rekompencas neŭrokcirklaron. La LT ne ŝajnas rekte projekti al la VTA (Phillipson, 1979; Geisler kaj Zahm, 2005) aŭ la kerno accumbens (Brog et al., 1993), sed iel areoj kiuj sentas kaj prilaboras informojn ligitajn al korpa fluida homeostazo devas enmatiĝi en motivadon kaj rekompensas neurocircuitry. Oni pruvis, ke SFO sendas projekciojn al la DMH, PeF kaj LHAd (Swanson kaj Lind, 1986; Hurley et al., 2013a). Krome, lastatempaj eksperimentoj en nia laboratorio montris, ke jonotora apliko de la retroira spurilo Floro-Oro en la posta parto de la DMH, PeF kaj LHAd montras retrogradan etikedadon tra la tuto de la LT (ekzemplo de retroira etikedado de injekto, disvastiĝo de la PeF al la LH estas prezentita en Figuro Figure2) .2). Aliaj montris, ke la PeF ricevas projekciojn el la tuto de la LT (Hahn kaj Swanson, 2010). Plie, ni ĵus trovis, ke orexinaj neŭronoj aktiviĝas kiam ratoj malplenigitaj de akvo kaj natrio rajtas ingesti akvon kaj hipertonan salan kaj tiun mikro-injekton de orexin receptor antagonisto en la VTA mildigis kombinitan akvon de natrio kaj akvo en malplenaj ratoj ., 2013a). Sekve, estas verŝajne, ke la LT projektas al la DMH, PeF kaj LHAd kiuj, siavice, sendas aŭekzerergian projekciojn al la VTA. La liberigaĵo de oroksino en la VTA antaŭenigas la ingestadon de akvo kaj natrio. Ĉi tiuj eksperimentoj disponigas kaj anatomian kaj funkcian subtenon al la hipotezo, ke la LHA integras informojn pri homeostatiko-ŝtato kun instigo kaj rekompensaj sistemoj.

La pruvoj subtenantaj rolon por la LHA en rekompencaj lernoj

Eksperimentoj kiuj ekzamenis la efikon de daŭra LHA-stimulado al motivigitaj kondutoj disponigis iujn el la plej fruaj indicoj, ke la LHA povas esti implikita en rekompenco-lernado. Kiam individuaj ratoj ricevas LHA-stimuladon ili komence elmontras unu specifan motivigitan konduton (Valenstein kaj aliaj, 1970). Iuj ratoj manĝos, dum aliaj trinkos aŭ faros kopulajn kondutojn. La motivita konduto en kiu ĉiu rato okupas sin nomas la prepotenta konduto. Gravas, ke la prepotenta konduto farita dum LHA-stimulado povas esti modifita de sperto (Valenstein kaj aliaj, 1970). Se la preferata celobjekto estas forigita dum LHA-stimulado, ratoj direktos sian motivitan konduton al alia celobjekto kiu ĉeestas en la medio. Ekzemple, se rato manĝas dum stimulo LHA, manĝaĵo povas esti forigita dum trinkado restas. En ĉi tiu situacio la stimulita rato nun trinkos el la boteto. Gravas, kiam la LHA estas stimulita en estontaj provoj kiam manĝaĵo kaj akvo ĉeestas, la rato esence dividos sian tempon inter manĝado kaj trinkado. Sekve, parigo de LHA-stimulado kun la ĉeesto de komence ne-preferata celobjekto igas raton direkti iom de ĝia konduto al la antaŭe ignorita celobjekto. Ŝajnas, ke stimulo LHA ​​kaj la posta konsumo de objekta objekto rezultas en formo de asocieca lernado, esprimita per ŝanĝoj en kondutaj kondutoj.

Aktivigo de neurina neŭrono povas ankaŭ esti kondiĉigita de stimuloj en la medio. En paradigmoj pri kondiĉita prefero, nova kunteksto pri medio estas asociita kun rekompenco. Post ripetitaj parigoj de media kunteksto kun rekompenco, ratoj prezentos preferon por la kunteksto kiu estis parigita kun rekompenco. La prefero, kiu disvolviĝas en paradigmoj pri kondiĉita prefero, ŝajnas esti asociita kun aktivigo de oreksa neŭrono. Orexinaj neŭronoj esprimas c-fosi responde al mediaj kuntekstoj asociitaj kun drogoj de misuzo kaj sekso (Harris et al., 2005; Di Sebastiano et al., 2011). Krome lezoj de orexinaj neŭronoj kun orexin-konjugita-saporino malhelpas virajn ratojn elmontri kondiĉitan preferan lokon por media kunteksto asociita kun kopulacio (Di Sebastiano et al., 2011).

Pluaj atestoj subtenantaj LHA-implikiĝon en asociaj formoj de rekompenco-lernado devenas de la fenomeno de indico induktita manĝo. En la indiki-induktita nutraĵa paradigmo, manĝaĵ-senhavaj ratoj rajtas manĝi en ĉeesto de media esprimo. Ĉi tiu indico esence iĝas kondiĉita stimulo (CS +) kapabla indukti manĝaĵan konsumadon. Kiam la CS + estas prezentita al ratoj, eĉ kiam ili estas satigita, ili komencos manĝi (Petroviĉ kaj aliaj, 2007). Interese, ratoj nur ingestas signifajn kvantojn de la specifa manĝaĵo kun la CS +, sed ne novajn aŭ konatajn manĝaĵojn (Petroviĉ kaj Gallagher, 2007). Sekve, ŝajnas ke prezento de la CS + elvokas specifan avidon al la manĝaĵo kun la CS +, anstataŭ malsato. en si mem. La LHA estas unu areo kiu estas kritika por la efikeco de nutraĵo indika (Petroviĉ kaj Gallagher, 2007; Petroviĉ kaj aliaj, 2005). La LHA ricevas enigojn de areoj implikitaj en asociaj formoj de rekompenco-lernado inkluzive de la amigdalo (Krettek kaj Price, 1978; Everitt et al., 1999) kaj prefrontala kortekso (Gallagher et al., 1999). Neŭronoj, kiuj projektas al la LHA de la basolateral / basomediala amigdalo kaj orbitomedial prefrontal cortex estas aktivigitaj responde al prezento de la CS + (Petrovich et al., 2005). Krome, kontraŭ-flankaj nesimetriaj lezoj de la basolaterala amigdalo kaj LHA malhelpas signal-induktitan manĝon (Petrovich et al., 2005). La oroksino ankaŭ ŝajnas havi rolon en nutrado indika kiam ratoj eksponitaj al la CS + esprimas signife pli da c.fosi pozitivaj orexinaj neŭronoj en la PeF (Petroviĉ kaj aliaj, 2012).

Finfine, la LHA estis implikita en ne-asociaj formoj de rekompenco-lernado. Kiam ratoj plurfoje malpliiĝas de natrio, ili montras pliiĝon de eniga natrio (Falk, 1965; Sakai et al., 1987, 1989), fenomeno nomis la sentivigadon de natria apetito (Hurley et al., 2013b). Sentivigado de natria apetito verŝajne estas formo de ne-asocieca lernado (Falk, 1966; Frankmann et al., 1986) tio dependas de glutamaterga NMDA-ricevilo-neŭra neŭrala plastiko (Hurley kaj Johnson, 2013). Indico sugestas, ke la natrio apetiteco sentivigo implikas neŭralan plasticecon en du neŭrokraj cirkvitoj: unu cirkvito reganta korpan fluida homeostasis kaj alia cirkvito intertempa instigo kaj rekompenco (Roitman et al., 2002; Na et al., 2007). c-fosi esprimo induktita per natriĉaĵa elĉerpiĝo estas levita en ratoj kun historio de natrio malplenigoj en SFO, basolaterala amigdalo, mediala prefrontal kortekso, kaj kerno accumbens kompare kun ratoj sen historio de natrio. 2007). Plue, ratoj kun historio de natriĉaĵa elĉerpiĝo montras plibonigitan arborigon dendrítico kaj longeco en la kerno accumbens (Roitman et al., 2002). Multaj el la areoj, kiuj ŝajne havas sentivigon dum elĉerpiĝo de natrio, ankaŭ sendas projekciojn al la LHA, inkluzive la SFO, prefrontala kortekso, kaj bazolateran amigdalon. La LHA sendas projekciojn al la VTA, kiu siavice kapablas indukti neŭralan plastikon en kernoj-akumbensaj neŭronoj (Mameli et al., 2009). Finfine, aldonaj pruvoj subtenas la eblecon, ke orexinaj neŭronoj spertas neŭtralan plasticecon de natriĉa elĉerpiĝo (Liedtke et al., 2011). Pritraktita proteino asociita al citoesqueleto kun aktiveco, kiu okupas fundamentan paperon en la plasticidad neural (Tzingounis kaj Nicoll, 2006; Ŝafisto kaj Urso, 2011), estas superregata en Neŭronoj de PeF-oreksino dum elĉerpiĝo de natrio (Liedtke et al., 2011).

Sintezo kaj konkludoj

La reviziitaj eksperimentoj subtenas la hipotezon, ke la LHA kontribuas al la integriĝo de informo rilata al homeostata ŝtato kaj pasinta sperto kun instigo kaj rekompensaj sistemoj. Resumo de la anatomiaj kaj funkciaj datumoj estas prezentita en Figuro Figure3.3. Nukleoj ene de LHA, inkluzive de PeF kaj LHAd, ricevas projekciojn el cerbaj areoj kiuj reguligas energion kaj korpan fluida homeostasis krom areoj implikitaj en asocieca lernado (Broberger et al., 1998; Petroviĉ kaj aliaj, 2005; Hurley et al., 2013a). Siavice, ĉi tiuj areoj de la LHA sendas projekciojn al la VTA kie ili antaŭenigas motivigitajn kondutojn, almenaŭ parte per la liberigo de oreksino en la VTA (Phillipson, 1979; Fadel kaj Deutch, 2002; Geisler kaj Zahm, 2005). Kvankam Figuro Figure33 montras hierarkian modelon de LHA-funkciado dominata de eferaj ligoj al laŭflue cerbaj areoj, eble ĉi tiu cirkvito efektive estas neŭra reto, kiu konsistas de duumaj eniroj inter areoj implikitaj en lernado, homeostazo, kaj motivado kaj rekompenco. Tiurilate, la uzo de ko-injektoj anterogradaj kaj retroiraj provizos utilecon por identigi ĉu ĉi tiuj areoj formas neuronalan reton (ekzemple vidu Thompson kaj Swanson, 2010).

 

figuro 3

Resuma esquemática de la eksperimentoj reviziitaj. Areoj implikitaj en asocieca lernado (verda) kaj konservado de homeostazo (blua) projekto al la LHA. La LHA sendas projekciojn al motivigaj kaj rekompencaj areoj (ruĝaj) por komenci motivigitajn kondutojn. La ...

Ĉar oreksino ne ekskluzive implikas en mediacio nur ununura motivigita konduto, estas probable ke oreksino agas por plifortigi respondojn direktitajn de celoj asociitaj kun pluraj motivitaj ŝtatoj (Borgland et al., 2009). Indikoj ligitaj al rekompenco prezento kaj konsumado ankaŭ povas indukti aktivigon de orexinaj neŭronoj (Harris et al., 2005; Di Sebastiano et al., 2011; Petroviĉ kaj aliaj, 2012), sugestante ke pasintaj spertoj influas la aktivecon de orexin neŭrono. Sekve, estas almenaŭ du kondiĉoj, kiuj induktas agadon de oreksa neŭrono: (1) la fakta serĉado kaj konsumado de rekompencoj; kaj (2) lernis asociojn kun rekompencoj. Koncerne la duan punkton, gravas rimarkigi, ke oreksino povas indukti neŭtralan plasticecon en la VTA mem (Borgland et al., 2006). Estas malverŝajne, ke oreksino intertraktas ĉiujn efikojn sur motivitajn kondutojn observatajn per manipuladoj de la LHA, ĉar multaj projekcioj de la hipotalamo al la VTA estas ne-sferoj.

Estontaj laboroj, kiuj celas zorge esplori la rolon de kernoj situantaj en la LHA, estos fructíferas. La LHA efektive konsistas el kolekto de heterogenaj cerbaj areoj kiuj havas unikajn neuroanatomiajn ligojn kaj citoarkitekturon (Swanson et al., 2005; Hahn kaj Swanson, 2010). Plue, ŝajnas, ke apartaj orekzaj neŭronaj amasoj estas aktivigitaj sub malsamaj eksperimentaj kondiĉoj (Harris et al., 2005; Harris kaj Aston-Jones, 2006; Petroviĉ kaj aliaj, 2012). Optogenetikaj manipuladoj provizas metodon por testi ĉu tiuj orekzaj ĉelaj amasoj havas funkcie gravan projekcion al la VTA aŭ kerno accumbens. Plie, inaktivigo de orexinĉelaj grupoj devas influi la agadon de VTA kaj nukleo accumbens neŭronoj. Fine, indas noti, ke multaj el la diskutitaj eksperimentoj ne disigis kaj difinas la rolojn de cerbokernoj ene de la LHA kaj ne diskutis la rolon de la DMH en motivitaj kondutoj. La DMH ankaŭ ricevas projekciojn de areoj de homeozio de korpa fluido (Swanson kaj Lind, 1986), sendas projekciojn al la VTA (Geisler kaj Zahm, 2005), kaj enhavas orexinajn neŭronojn (Fadel kaj Deutch, 2002), ĉiuj kiuj estas eble implikitaj en homeostatikaj kondutoj.

Sansekvoj

De konduta perspektivo, iuj malsanoj povas esti konceptitaj kiel problemoj de konsumado. Ekzemple, anoreksoj malsukcesas ingesti sufiĉajn manĝaĵojn, dum tiuj, kiuj suferas obesecon, konsumas tro multe da manĝaĵo. Simile, iuj individuoj ingestas tro multe da natrio; fenomeno foje nomata salmotoro (Schulkin, 1986), dum aliaj konsumas tro malmulte da natrio kaj sekve iĝas natriĉefa kaj kaŭzas ilin sperti aŭtonoman kaj kardiovaskulan misfunkcion (Bou-Holaigah et al., 1995). Plie, maljunaj individuoj povas montri malpliiĝitan soifon kaj postan deshidratación (Rolls kaj Phillips, 1990; Warren et al., 1994). Unu alproksimiĝo al kompreno de ĉi tiuj malsanoj markataj de pluso aŭ troigado en ingestiva konduto estas koncepti ilin kiel problemojn de funkciado de centra nerva sistemo rilate al konservado de homeostozo kaj taŭge engaĝante en motivita konduto. Ĉar la LHA estas kritike implikita en ambaŭ konservado de homeostozo kaj mediacio de motivigitaj kondutoj, plibonigita kompreno de la LHA povas helpi diagnozi kaj trakti malordojn de konsumado.

Konflikto de intereso-deklaro

La aŭtoroj deklaras, ke la esplorado estis farita sen manko de komercaj aŭ financaj rilatoj, kiujn oni povus konsideri kiel ebla konflikto de intereso.

Dankojn

Referencoj