ब्रेन सर्किटरी जो कि पहचाने गए ओवरईटिंग को ट्रिगर करता है
सितंबर 26th, न्यूरोसाइंस में 2013
जेनिंग्स और सहकर्मियों का काम चूहों में खिला के अंतर्निहित तंत्रिका सर्किट की पहचान करता है। इस तंत्रिका सर्किट को लक्षित करने के लिए ऑप्टोजेनेटिक्स का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने खिलाए गए व्यवहारों को क्रमशः आश्चर्यजनक तरीके से चलाने और अच्छी तरह से खिलाए गए चूहों में खिला को उत्तेजित करने और भूखे चूहों में खिलाने को रोकने के लिए सक्षम किया। यह विशेष छवि दर्शाती है कि शोधकर्ताओं ने तंत्रिका सर्किट की उत्तेजना को कैसे चूहों में भड़काए जाने की पहचान की जिनकी ऊर्जा आवश्यकताओं को पहले से ही पूरा किया गया था। क्रेडिट: जोश जेनिंग्स
जेनिंग्स और सहकर्मियों का काम चूहों में खिला के अंतर्निहित तंत्रिका सर्किट की पहचान करता है। इस तंत्रिका सर्किट को लक्षित करने के लिए ऑप्टोजेनेटिक्स का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने खिलाए गए व्यवहारों को क्रमशः आश्चर्यजनक तरीके से चलाने और अच्छी तरह से खिलाए गए चूहों में खिला को उत्तेजित करने और भूखे चूहों में खिलाने को रोकने के लिए सक्षम किया। यह विशेष छवि दर्शाती है कि शोधकर्ताओं ने तंत्रिका सर्किट की उत्तेजना को कैसे चूहों में भड़काए जाने की पहचान की जिनकी ऊर्जा आवश्यकताओं को पहले से ही पूरा किया गया था। क्रेडिट: जोश जेनिंग्स
साठ साल पहले वैज्ञानिक विद्युत रूप से माउस के मस्तिष्क के एक क्षेत्र को उत्तेजित कर सकते थे, जिससे माउस खाने के लिए, चाहे भूख लगी हो या नहीं। अब UNC स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने उस व्यवहार को ट्रिगर करने के लिए जिम्मेदार सटीक सेलुलर कनेक्शन को इंगित किया है। जर्नल में 27 सितंबर को प्रकाशित, खोज विज्ञान, मोटापे के लिए एक कारण के रूप में अंतर्दृष्टि देता है और एनोरेक्सिया, बुलिमिया नर्वोसा और द्वि घातुमान खा विकार-संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे ज्यादा खाने वाले विकार के लिए उपचार का कारण बन सकता है।
“अध्ययन इस बात को रेखांकित करता है कि मोटापा और खाने के अन्य विकार एक हैं न्यूरोलॉजिकल आधार, "वरिष्ठ अध्ययन लेखक गैरेट स्टुबर, पीएचडी, मनोचिकित्सा विभाग और विभाग में सहायक प्रोफेसर ने कहा कोशिका जीवविज्ञान और शरीर विज्ञान। वह UNC न्यूरोसाइंस केंद्र का सदस्य भी है। "आगे के अध्ययन के साथ, हम यह पता लगा सकते हैं कि मस्तिष्क के एक विशिष्ट क्षेत्र में कोशिकाओं की गतिविधि को कैसे विनियमित किया जाए और उपचार विकसित किया जाए।"
यूएनसी स्कूल ऑफ मेडिसिन और ग्लोबल पब्लिक हेल्थ के गिलिंग्स स्कूल में खाने के विकार के प्रतिष्ठित प्रोफेसर सिंथिया बुलिक ने कहा, "स्टबेर का काम सटीक बैठता है जैविक तंत्र वह द्वि घातुमान खा रहा है और हमें कलंक को दूर करने वाले स्पष्टीकरणों से दूर ले जाएगा जो दोष और इच्छाशक्ति की कमी को आमंत्रित करता है। ” Bulik अनुसंधान टीम का हिस्सा नहीं था।
1950s में वापस, जब वैज्ञानिकों ने मस्तिष्क के एक क्षेत्र को पार्श्व हाइपोथेलेमस कहा जाता है, तो उन्हें पता था कि वे कई अलग-अलग प्रकार के मस्तिष्क कोशिकाओं को उत्तेजित कर रहे थे। स्टबेर टर्मिनल या बीएनएसटी के बेड न्यूक्लियस में एक सेल प्रकार-गाबा न्यूरॉन्स पर ध्यान केंद्रित करना चाहता था। बीएनएसटी का प्रकोप है प्रमस्तिष्कखंडमस्तिष्क का वह हिस्सा जो भावनाओं से जुड़ा होता है। बीएनएसटी अमिगडाला और पार्श्व हाइपोथैलेमस के बीच एक पुल बनाता है, जो मस्तिष्क क्षेत्र है जो भोजन, यौन व्यवहार और आक्रामकता जैसे मौलिक कार्य करता है।
बीएनएसटी गाबा न्यूरॉन्स में एक सेल बॉडी और एक लंबी स्ट्रैंड होती है जिसमें ब्रांकेड सिनेप्स होते हैं जो संचारित होते हैं विद्युत संकेत पार्श्व हाइपोथैलेमस में। स्टुबर और उनकी टीम एक ऑप्टोजेनेटिक तकनीक का उपयोग करके उन सिनेप्स को उत्तेजित करना चाहती थी, एक सम्मिलित प्रक्रिया जो उन्हें बीएनएसटी कोशिकाओं को केवल उनके सिनेप्स पर रोशनी चमकाने से उत्तेजित करने देती थी।
आमतौर पर, मस्तिष्क की कोशिकाएं प्रकाश का जवाब न दें। अतः स्टुबर की टीम ने आनुवंशिक रूप से इंजीनियर प्रोटीनों का उपयोग किया - शैवाल से - जो प्रकाश के प्रति संवेदनशील हैं और उन्हें चूहों के दिमाग में पहुंचाने के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर वायरस का उपयोग किया है। उन प्रोटीनों को केवल बीएनएसटी कोशिकाओं में व्यक्त किया जाता है, जिसमें सिनाप्स शामिल हैं जो हाइपोथैलेमस से जुड़ते हैं।
उनकी टीम ने तब फाइबर-ऑप्टिक केबलों को इन विशेष रूप से नस्ल वाले चूहों के दिमाग में प्रत्यारोपित किया, और इससे शोधकर्ताओं को केबल्स के माध्यम से और BNST सिंकैप्स पर प्रकाश चमकने की अनुमति मिली। जैसे ही प्रकाश ने बीएनएसटी सिंकैप्स मारा, चूहों ने जोरदार खाना शुरू कर दिया, भले ही वे पहले से ही अच्छी तरह से खिलाया गया हो। इसके अलावा, चूहों ने उच्च वसा वाले खाद्य पदार्थों के लिए एक मजबूत प्राथमिकता दिखाई।
"वे अनिवार्य रूप से लगभग 20 मिनट में अपने दैनिक कैलोरी सेवन का आधा हिस्सा खाएंगे," स्टुबर ने कहा। "इससे पता चलता है कि यह बीएनएसटी मार्ग भोजन की खपत और द्वि घातुमान खाने जैसी रोग स्थितियों में भूमिका निभा सकता है।"
बीएनएसटी को उत्तेजित करने से चूहों को इनाम के साथ जुड़े व्यवहारों का प्रदर्शन करने का भी नेतृत्व किया, यह सुझाव देते हुए कि बीएनएसटी कोशिकाओं पर चमकदार रोशनी ने खाने का आनंद बढ़ाया। दूसरी तरफ, बीएनएसटी मार्ग को बंद करने से चूहों को खाने में थोड़ी रुचि दिखाई दी, भले ही वे भोजन से वंचित रहे हों।
"हम सटीक तंत्रिका सर्किट कनेक्शन पर वास्तव में घर में सक्षम थे जो इस घटना का कारण बन रहा था जो 50 से अधिक वर्षों से देखा गया है," स्टबेर ने कहा।
अध्ययन, जो नए मस्तिष्क स्वास्थ्य पहल संस्थान में हाइलाइट की गई तकनीकों का उपयोग करता है, सुझाव देता है कि BNST कोशिकाओं में दोषपूर्ण वायरिंग भूख या तृप्ति संकेतों के साथ हस्तक्षेप कर सकती है और मानव खाने के विकारों में योगदान कर सकती है, जिससे लोग पूर्ण या या बचने के लिए भी खा सकते हैं। भूख लगने पर खाना। यह निर्धारित करने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता है कि क्या बीएनएसटी सर्किट में खराबी को ठीक करने वाली दवाओं को विकसित करना संभव होगा।
"हम वास्तव में इन सेल प्रकारों के सामान्य कार्य का निरीक्षण करना चाहते हैं और जब वे जानवरों को खिला रहे हैं या भूख लगी है, तो वे विद्युत संकेतों को कैसे आग लगाते हैं," स्टुबर ने कहा। “हम उनकी आनुवांशिक विशेषताओं को समझना चाहते हैं - क्या जीन व्यक्त किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, यदि हम ऐसी कोशिकाएँ पाते हैं जो द्वि घातुमान खाने के बाद वास्तव में सक्रिय हो जाती हैं, तो क्या हम यह पता लगाने के लिए जीन अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल को देख सकते हैं कि उन कोशिकाओं को अन्य न्यूरॉन्स से क्या विशिष्ट बनाता है। "
और कहा कि, स्टुबर ने कहा कि दवाओं के लिए संभावित लक्ष्यों के साथ रोगियों की कुछ आबादी का इलाज कर सकते हैं विकारों खा.
अधिक जानकारी: जेएच जेनिंग्स एट अल द्वारा "इनहिबिटरी सर्किट आर्किटेक्चरल ऑफ़ द लेटरल हाइपोथैलेमस ऑर्केस्ट्रेट्स फीडिंग,"। विज्ञान2013.
यूनिवर्सिटी ऑफ नॉर्थ कैरोलिना हेल्थ केयर द्वारा प्रदान किया गया
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