डिक्रिप्टिंग न्यूरल सर्किट्स जो कम्पल्सिव सुक्रोज सीकिंग (एक्सएनयूएमएक्स) (बिंग मेचनम) को नियंत्रित करता है

विवो में वीटीए को मोनोसेप्टिक इनपुट प्रदान करने वाले एलएच न्यूरॉन्स की पहचान करने और स्वतंत्र रूप से चलने वाले व्यवहारों के दौरान उनकी गतिविधि का निरीक्षण करने के लिए, हमने वीटीए को मोनोसिनैप्टिक इनपुट प्रदान करने वाले एलआरआई न्यूरॉन्स में चैनलरोडॉप्सिन -2 (ChR2) को चुनने के लिए एक दोहरे वायरस रणनीति का उपयोग किया।आंकड़े 1ए और S1)। हमने एक एडेनो-संबंधित वायरल वेक्टर (एएवी) इंजेक्ट किया₅) एक Cre-recombinase पर निर्भर डबल-इनवर्टेड ओपन रीडिंग फ्रेम (DIO) में ChR2-eYFP को स्थानीय सोमता को संक्रमित करने के लिए LH में निर्माण करता है और VTA में Cre-recombinase को ले जाने वाले एक प्रतिगामी रूप से यात्रा करने वाले हर्पीज सिंप्लेक्स वायरस (HSV) को इंजेक्ट करता है। बाद में पुनर्संयोजन ने वीटीए को मोनोसिनैप्टिक इनपुट प्रदान करने वाले एलएच न्यूरॉन्स में चुनिंदा रूप से ऑप्सिन और फ्लोरोफोर अभिव्यक्ति की अनुमति दी। हमारे दृष्टिकोण की पुष्टि करने के लिए, हमने LH युक्त क्षैतिज मस्तिष्क स्लाइस में पूर्व विवो पूरे-सेल पैच-क्लैंप रिकॉर्डिंग का प्रदर्शन किया और ChR2-eYFP के साथ-साथ पड़ोसी LH न्यूरॉन्स को व्यक्त करने वाले न्यूरॉन्स से रिकॉर्ड किया गया, जो ChR2-eYFP नकारात्मक थे (आकृति 1बी)। प्रकाश-विकसित स्पाइक विलंबता, प्रकाश-पल्स शुरुआत से मापा जाता है जो कि ऐक्शन पोटेंशिअल के चरम पर पहुंचता है, 3-8 एमएस से लेकर (आकृति 1सी)। हमने यह भी पाया कि गैर-व्यक्त (ChR2-negative) कोशिकाओं में से किसी ने भी फोटोस्टिम्यूलेशन के लिए उत्तेजक प्रतिक्रियाएं नहीं दिखाईं (n = 14); आकृति 1सी), ChR2- व्यक्त कोशिकाओं के साथ उनकी निकटता के बावजूद।

विवो में ऑप्टोजेनेटिक रूप से मध्यस्थता वाली फोटोजिनेशन प्रदर्शन करने के लिए, एक ऑप्ट्रोइड को सुक्रोज की मांग वाले कार्य के दौरान न्यूरोनल गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए एलएच में प्रत्यारोपित किया गया था। उसी रिकॉर्डिंग सत्र में, हमने ChR2- व्यक्त LH-VTA न्यूरॉन्स (आंकड़े 1डी और S1)। हमने सभी एलएच न्यूरॉन्स में उत्तेजक फोटोरिसेप्स अक्षांशों के वितरण की जांच की, जो रोशनी के जवाब में फायरिंग दर में एक समय-बंद परिवर्तन को प्रदर्शित करता है और एक बिमोडल वितरण मनाया (आकृति 1इ)। हमने विवो रिकॉर्डिंग के दौरान न्यूरॉन्स की आबादी को 3-8 एमएस की एक श्रेणी में विलंबता के साथ देखा। यह ChR2- व्यक्त LH-VTA न्यूरॉन्स में पाए जाने वाले विलंबता रेंज के समान था जब हमने पूर्व vivo दर्ज किया था। हमने इन इकाइयों को "टाइप 1" इकाइयाँ कहा है (आंकड़े 1सी, 1 ई, और 1 एफ)। इसके अलावा, ores100 एमएस फोटोरसपेंट विलंबता के साथ कोशिकाओं की एक अलग आबादी थी (आंकड़े 1E और 1G), और हमने इन "टाइप 2" इकाइयों को समाप्त कर दिया। हमने LH-VTA न्यूरॉन्स की फोटॉस्टिम्यूलेशन की प्रतिक्रिया में बाधित न्यूरॉन्स भी देखे (चित्र S2), और हमने इन "टाइप 3" इकाइयों को करार दिया। हमने एक्शन पोटेंशिअल पीरियड (जैसा कि चोटी से गर्त तक मापा जाता है) और टाइप 1 और टाइप 2 इकाइयों की फायरिंग दरों के साथ-साथ उन लोगों की भी तुलना की है, जिन्होंने फोटोरसपोन नहीं दिखाया (आकृति 1एच)। प्रकार 1 की कार्रवाई संभावित अवधि का वितरण (आकृति 1I) और 2 टाइप करें (आकृति 1J) इकाइयाँ बताती हैं कि टाइप 1 इकाइयों के अधिकांश हिस्से में 500 μs (84%; n = 16/19, द्विपद वितरण, p = 0.002) से कम की एक संभावित संभावित अवधि होती है।

हालाँकि टाइप 1 इकाइयाँ मानक मानदंड फिट करती हैं जिन्हें ChR2 एक्सप्रेसिंग के रूप में वर्गीकृत किया जाता है (कोहेन एट अल।, 2012, झांग एट अल।, 2013), यह स्पष्ट नहीं था कि टाइप 2 इकाइयों की लंबी विलंबता फोटोरसेपोन ChR2- व्यक्त करने वाले न्यूरॉन्स का संकेत है जो प्रतिक्रिया व्यक्त करता है। फोटोस्टिमुलेशन के लिए अधिक धीरे-धीरे, या क्या यह प्रभाव नेटवर्क गतिविधि के कारण था। यह देखते हुए कि ChR2-expressing (टाइप 1) LH न्यूरॉन्स सीधे VTA प्रोजेक्ट करते हैं, एक संभावना यह थी कि टाइप 2 न्यूरॉन्स VTA (से) प्रतिक्रिया प्राप्त कर रहे थेआकृति 1कश्मीर)। एक अन्य संभावना यह थी कि टाइप एक्सएनयूएमएक्स न्यूरॉन्स टाइप एक्सएनयूएमएक्स न्यूरॉन्स से एक्सॉन कोलेटरल द्वारा सक्रिय किए गए थे (आकृति 1एल)। इन दो संभावित सर्किट मॉडल के बीच अंतर करने के लिए, हमने LH में फोटोजिनेशन के साथ संयोजन में VTA को बाधित किया।

हमारे सर्किट मॉडल के आधार पर, हम उम्मीद करते हैं कि डिस्टल इनहिबिट ChR2- एलएच न्यूरॉन्स को व्यक्त करने वाले फोटोरोसपोनियों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा। हालाँकि, यदि फोटोरोसोप्सेटिव, लेकिन गैर-व्यक्त, एलएच न्यूरॉन्स वीटीए से फीडबैक पर भरोसा करते हैं ताकि रोशनी के लिए एक समय-लॉक की प्रतिक्रिया मिल जाए (आकृति 1के), हम वीटीए निषेध पर इन न्यूरॉन्स में फोटोरिसेप्स के एक क्षीणन की उम्मीद करेंगे। हमने LH-VTA कोशिकाओं में ChR2 को उपरोक्त के रूप में व्यक्त किया, लेकिन इस बार भी VTA में एन्हांस्ड हैलरहोडॉप्सिन 3.0 (NpHR) व्यक्त किया और LH में ऑप्ट्रोकोड के अलावा VTA में एक ऑप्टिक फाइबर प्रत्यारोपित कियाआकृति 2ए)। हमने तीनों युगों के लिए LH में एक ही नीली बत्ती रोशनी पैटर्न दिया, लेकिन दूसरे युग (आकृति 2ए)।

LH में नीली बत्ती की रोशनी के लिए टाइप 1 इकाइयों की फोटोकॉपी वीटीए की फोटोकॉपी द्वारा अप्रभावित थी, जो कि टाइप 2 LH-VTA न्यूरॉन्स में ChR1 अभिव्यक्ति के अनुरूप है (आकृति 2बी)। इसके विपरीत, टाइप 2 इकाइयों (87%; एन = 13/15, द्विपद वितरण, पी = 0.004) के बहुमत ने वीटीए न्यूरॉन्स की फोटोकॉनिबिनेशन पर एलएच में वितरित ब्लू-लाइट दालों को फोटोरोसपोन का एक महत्वपूर्ण क्षीणन दिखाया। वीटीए फोटोइन्हिबिशन के दौरान टाइप 1 और टाइप 2 इकाइयों की प्रतिक्रियाएं काफी अलग थीं (ची-वर्ग = 7.64, पी = 0.0057; आंकड़े 2बी और एक्सएनयूएमएक्ससी)। व्यक्तिगत अंतर के दौरान अधिकतम Z अंकों में भी ये अंतर देखे जा सकते हैं (आकृति 2डी) और पीले-पर युग के साथ पीले-ऑफ युग के लिए सामान्यीकृत (आकृति 2ई)। ये डेटा बताते हैं कि टाइप 2 LH न्यूरॉन्स VTA से इनपुट (सीधे या अप्रत्यक्ष रूप से) प्राप्त करते हैं (आकृति 1K) के बजाय स्थानीय अक्षतंतु कोलतार के माध्यम से (आकृति 1एल)।

एलएच-वीटीए पाश में इन दो अलग-अलग प्रकार के एलएच न्यूरॉन्स की पहचान करने के बाद, हम एक सुक्रोज प्रशासन के कार्य के दौरान स्वाभाविक रूप से होने वाली तंत्रिका गतिविधि की जांच करना चाहते थे (आकृति 3ए)। चूहे को एक आसन्न बंदरगाह पर सुक्रोज डिलीवरी (क्यूई एट अल, 2008 में) के रूप में सुक्रोज डिलीवरी की भविष्यवाणी करने वाले क्यू के लिए नाक से प्रतिक्रिया करने के लिए प्रशिक्षित किया गया था। हमें नाक के छिद्र और क्यू के लिए तंत्रिका प्रतिक्रियाओं को अलग करने की अनुमति देने के लिए, क्यू और सूक्रोज को आंशिक सुदृढीकरण अनुसूची पर वितरित किया गया था, जिसमें 50% नाक पर एक क्यू और सुक्रोज वितरण के साथ जोड़ा गया था।

प्रकार 1 इकाइयों ने सुक्रोज पोर्ट प्रविष्टि के लिए चरणबद्ध प्रतिक्रियाएं दिखाईं, जैसा कि एक प्रतिनिधि प्रकार 1 इकाई में देखा गया है (आकृति 3बी), साथ ही सभी प्रकार की 1 इकाइयों के लिए जनसंख्या डेटा (आकृति 3सी)। टाइप 2 इकाइयों की चरणबद्ध प्रतिक्रियाएं, हालांकि, मुख्य रूप से रिवॉर्ड-प्रेडिक्टिव क्यू के प्रति प्रतिक्रियाएं (आंकड़े 3डी और 3 ई)। प्रत्येक कार्य घटक के लिए सभी रिकॉर्ड किए गए न्यूरॉन्स (n = 198, टाइप 1, 2, 3, और गैर-प्रतिक्रियाशील इकाइयों में विभाजित) के सामान्यीकृत फायरिंग पैटर्न प्रदर्शित होते हैं: क्यू के अभाव में क्यू, नाक के साथ जोड़ी गई नाक और सुक्रोज बंदरगाह प्रवेश (आकृति 3एफ)। सभी प्रकार की 1 इकाइयाँ जो कार्य-संबंधी चरणबद्ध परिवर्तन को गतिविधि में दिखाती हैं (74%; n = 14/19) या तो चरणबद्ध रूप से उत्साहित या सुक्रोज पोर्ट प्रविष्टि द्वारा बाधित थीं, एक छोटी संख्या में भी इनाम-भविष्यवाणी क्यू के लिए चरणबद्ध अवरोध दिखाती है (आंकड़े 3बी, 3C, और 3G)। इसके विपरीत, टाइप 2 इकाइयाँ अधिक विषम थीं, कार्य-उत्तरदायी न्यूरॉन्स के साथ क्यू को चयनात्मक रूप से (35%) एन्कोडिंग, सुक्रोज पोर्ट-एंट्री चुनिंदा (26%), या क्यू और पोर्ट एंट्री (12%); आंकड़े 3D, 3E, और 3H)। टास्क से संबंधित घटनाओं के लिए टाइप 1 और टाइप 2 इकाइयों की प्रतिक्रियाओं की ताकत का वर्णन करने के लिए, हमने Z स्कोर के अनुसार तीन-आयामी प्लॉट पर प्रत्येक सेल को प्लॉट किया (आकृति 3मैं)। गुणात्मक स्तर पर कई कार्य-संबंधित घटनाओं के लिए फायरिंग में चरणबद्ध परिवर्तनों के वितरण को दिखाने के लिए, हमने प्रत्येक फोटोरसपोन प्रकार की कोशिकाओं की संख्या को प्लॉट किया जो किसी दिए गए श्रेणी में गिर गईं (आकृति 3जे)।

इनाम-भविष्यवाणी की त्रुटि में वीटीए की अच्छी तरह से परिभाषित भूमिका को देखते हुए (जैसे, एक इनाम के अप्रत्याशित चूक के जवाब में डीए न्यूरॉन गोलीबारी की अप्रत्याशित कमी और अप्रत्याशित इनाम वितरण के जवाब में चरणबद्ध उत्तेजना) (श्टेज एट अल।) 1997), हमने जांच की कि क्या LH न्यूरॉन्स सुक्रोज रिवॉर्ड के अप्रत्याशित चूक को एनकोड करेंगे। ऐसा करने के लिए, हमने अच्छी तरह से प्रशिक्षित जानवरों में एक ही क्यू-इनाम कार्य के दौरान फोटोरोसपेसिव न्यूरॉन्स की तंत्रिका गतिविधि को दर्ज किया लेकिन क्यू के बाद सुक्रोज डिलीवरी के 30% को यादृच्छिक रूप से छोड़ दिया गया (आकृति 4ए)।

टाइप 1 इकाइयों का बहुमत (88%; n = 15/17, द्विपद वितरण, p = 0.001) चूक को पुरस्कृत करने के लिए असंवेदनशील थे (आंकड़े 4B और 4D), जबकि टाइप 2 इकाइयों (67%; n = 12/18) के एक बड़े उपसमूह ने इनाम-प्रस्तुत और इनाम-रहित परीक्षणों के लिए काफी अलग प्रतिक्रिया दिखाई (आंकड़े 4C और 4D)। हमने निष्कर्ष निकाला कि एलएच-वीटीए (टाइप एक्सएनयूएमएक्स) न्यूरॉन्स ने पोर्ट में प्रवेश करने की क्रिया को एन्कोड किया, क्योंकि ये पोर्ट-एंट्री प्रतिक्रियाएं इनाम चूक पर भी लगातार थीं (आकृति 4डी), टाइप 2 इकाइयों (ची-वर्ग = 10.9804, पी = 0.0009) के विपरीत।

यह निर्धारित करने के लिए कि पोर्ट प्रविष्टि में टाइप 1 प्रतिक्रियाएं वास्तव में वातानुकूलित प्रतिक्रिया (सीआर) को एन्कोडिंग थीं, जैसा कि सामान्य इनाम-मांग या खोजपूर्ण व्यवहार के विपरीत है, हमने अप्रशिक्षित चूहों में दर्ज किया था जो अभी तक कार्य का अधिग्रहण नहीं किया था। कार्य-अनुभवहीन चूहों में, हमने सुक्रोज को भविष्य कहनेवाला क्यू (अप्राप्य प्रतिफल वितरण) की अनुपस्थिति में बंदरगाह तक पहुंचाया और पाया कि टाइप एक्सएनयूएमएक्स इकाइयों ने पोर्ट एंट्री (ए) के लिए चरणबद्ध प्रतिक्रियाएं नहीं दिखाईं।आंकड़े 4E, 4F, और 4I), उस मॉडल के अनुरूप है जो 1 न्यूरॉन्स टाइप करता है (आकृति 4जे)।

अगला, यह निर्धारित करने के लिए कि टाइप एक्सएनयूएमएक्स यूनिट गतिविधि इनाम-भविष्यवाणी की त्रुटि के अनुरूप है, जैसे कि प्रतिक्रिया प्रोफ़ाइल, हमने अप्रत्याशित इनाम वितरण के दौरान अच्छी तरह से प्रशिक्षित जानवरों में भी इन न्यूरॉन्स को रिकॉर्ड किया (आकृति 4जी)। हमने पाया कि टाइप 2 इकाइयों के सबसेट ने अनपेक्षित सुक्रोज डिलीवरी (50%) को जवाब दिया; आंकड़े 4जी 4I)। एक साथ लिया गया, टाइप 2 इकाइयों के सबसेट अप्रत्याशित इनाम चूक के प्रति संवेदनशील हैं (आंकड़े 4C और 4D) और अनपेक्षित इनाम वितरण (आंकड़े 4G-4I), एक इनाम-भविष्यवाणी त्रुटि जैसी प्रतिक्रिया प्रोफ़ाइल के अनुरूप है।

जैसा कि हमने ऊपर दिखाया है, टाइप 1 इकाइयाँ सीआर के एक तंत्रिका सहसंबंध का प्रतिनिधित्व करती हैं। महत्वपूर्ण रूप से, फायरिंग दर में वृद्धि सीआर से पहले शुरू होती है, जब तक सीआर पूरा नहीं हुआ है, तब तक रैंपिंग (आंकड़े 3बी, 3C, और 4बी)। यह निर्धारित करने के लिए कि क्या एलएच-वीटीए मार्ग की सक्रियता सीआर को बढ़ावा दे सकती है, हम नकारात्मक परिणाम की स्थिति में सीआर ड्राइविंग में एलएच-वीटीए सक्रियण की क्षमता का परीक्षण करना चाहते थे। जंगली प्रकार के चूहों में, हमने एलएच सेल निकायों में अकेले ChR2-eYFP या eYFP व्यक्त किया और वीटीए पर एक ऑप्टिक फाइबर प्रत्यारोपित किया (आंकड़े 5ए और S4)। इसके विपरीत, सीआर या खिला-संबंधित व्यवहारों की मध्यस्थता में एलएच-वीटीए मार्ग की भूमिका का परीक्षण करने के लिए, हमने द्विपक्षीय रूप से एलएच कोशिकाओं में एनपीएचआर-ईवाईएफपी या ईवाईएफपी को व्यक्त किया और वीटीए के ऊपर एक ऑप्टिक फाइबर प्रत्यारोपित किया।आंकड़े 5ए और S4).

हमने एक पावलोवियन कंडीशनिंग कार्य डिजाइन किया है जिसमें भोजन से वंचित चूहों को सुक्रोज रिवॉर्ड प्राप्त करने के लिए एक शॉक ग्रिड को पार करना पड़ता है (आकृति 5बी)। पहले "बेसलाइन" युग में (शॉक ग्रिड बंद होने के साथ), हमने सत्यापित किया कि प्रत्येक माउस ने पावलोवियन वातानुकूलित कार्य का अधिग्रहण किया था। दूसरे ("शॉक") युग में, शॉक ग्रिड ने हर सेकंड हल्के पैर के झटके दिए। अंत में, तीसरे युग ("शॉक + लाइट") में, हमने पैर झटके देने का काम जारी रखा, लेकिन वीआरए में एलएच टर्मिनलों को नीली रोशनी (10 हर्ट्ज) के साथ चूहों में दिखाया जो कि ChR2 को व्यक्त करते हैं और eYXNUMX नियंत्रण और पीले प्रकाश (स्थिर) से मेल खाते हैं। NpHR और उनके eYFP नियंत्रण व्यक्त करने वाले चूहे (आकृति 5बी)।

हमने शॉक + लाइट युग के दौरान प्रति क्यू में पोर्ट प्रविष्टियों की काफी अधिक संख्या और ओआरएफपी चूहों के सापेक्ष ChR2 चूहों में काफी उच्च अंतर स्कोर (शॉक + लाइट युग - शॉक-केवल युग) देखा।आकृति 5सी और मूवी S1)। इसके विपरीत, एलएच-वीटीए मार्ग की फोटोकॉपी ने ईयूएफपी चूहों के सापेक्ष एनपीएचआर चूहों में प्रति क्यू और अंतर स्कोर में पोर्ट प्रविष्टियों में एक महत्वपूर्ण कमी आई (आकृति 5डी और मूवी S2)। सत्र के दौरान विलुप्त होने के प्रयोगों के दौरान क्यू प्रस्तुतिकरण का पालन नहीं किया गया था सुक्रोज डिलीवरी द्वारा प्रभाव में समान रुझान दिखाया गया है (चित्र S4).

महत्वपूर्ण रूप से, हम यह निर्धारित करना चाहते थे कि हमारे द्वारा प्राप्त सुक्रोज में परिवर्तन, खिला-संबंधित व्यवहार में परिवर्तन या दर्द के प्रति संवेदनशीलता के कारण थे। हमने देखा कि LH-VTA प्रोजेक्शन की फोटोएक्टीविटी ने ChR2 समूह में अच्छी तरह से खिलाए गए चूहों में खिलाने के समय में काफी वृद्धि की (आकृति 5ई)। हालांकि, एलएच-वीटीए मार्ग की फोटोकॉपी ने खिला को कम नहीं किया (आकृति 5एफ), भले ही ये जानवर बेसलाइन युग के सापेक्ष कमी का पता लगाने की हमारी क्षमता को बढ़ाने के लिए वंचित थे। आकृति 5ई)। न तो ChR2 में (आकृति 5G) और न ही NpHR समूह (आकृति 5एच) क्या हमने गर्म पानी (बेन-बस्सट एट अल।, 1959, ग्रोटो और सुलेमान, 1967) से पूंछ को हटाने के लिए विलंबता में अंतर देखा, यह दर्शाता है कि एलएच-वीटीए प्रक्षेपण में हेरफेर करने से एनाल्जेसिया में बदलाव नहीं हुआ था।

वीएचटीए को एलएच इनपुट्स के तेजी से संचरण घटकों की संरचना का अध्ययन करने के लिए जो इन प्रभावों को हटा रहे थे, हमने वीटीए न्यूरॉन्स से पूरे सेल पैच-क्लैंप रिकॉर्डिंग एक तीव्र स्लाइस तैयारी में प्रदर्शन किया, जबकि एलएच इनपुटों को सक्रिय रूप से सक्रिय करते हुए ChR2-eYFP (आंकड़े 6ए और S5)। यह देखते हुए कि VTA के भीतर within65% DA न्यूरॉन्स, A30% GABA न्यूरॉन्स और ∼5% ग्लूटामेट न्यूरॉन्स (मार्गोलिस एट अल।), 2006, नायर-रॉबर्ट्स एट अल, 2008, यामागुची एट सहित अच्छी तरह से स्थापित विषमता है। अल।, 2007), हमने टाइरोसीन हाइड्रॉक्सिलेज़ (TH) के लिए पोस्ट-हॉक इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री का उपयोग करके सेल प्रकार की पहचान करने के लिए रिकॉर्डिंग करते समय बायोसाइटिस के साथ कोशिकाओं को भर दिया; आकृति 6बी), हाइपरपोलराइजेशन-एक्टिवेटेड कॉशन करंट (आई) रिकॉर्ड करने के अलावा_h) और मानचित्रण सेल स्थान (आंकड़े 6B और S5).

सबसे पहले, हमने ChR2- व्यक्त LH इनपुटों की फोटॉस्टिम्यूलेशन के दौरान वर्तमान-क्लैंप में दर्ज किया और देखा कि 23 न्यूरॉन्स के 27 ने LH इनपुटों की फोटॉस्टिम्यूलेशन के लिए एक समय-अवरोधित प्रतिक्रिया दिखाई।आकृति 6सी)। वीटीए में नमूना किए गए डीए न्यूरॉन्स के बहुमत को एलएच (एक्सएनयूएमएक्स%) से एक शुद्ध उत्तेजक इनपुट प्राप्त हुआ, जबकि एक अन्य सबसेट ने शुद्ध अवरोधन (एक्सएनयूएमएक्स%) दिखाया; आकृति 6सी)। इन डीए न्यूरॉन्स के स्थानिक वितरण को वीटीए युक्त क्षैतिज स्लाइस के लिए एटलस पर मैप किया जाता है (आकृति 6डी)।

वीटीए डीए न्यूरॉन्स को एलएच इनपुट के मोनोसिनैप्टिक योगदान को स्थापित करने के लिए, हमने ChR2-असिस्टेड सर्किट मैपिंग का इस्तेमाल किया, जहां टेट्रोडोटॉक्सिन (TTX) और 4-एमिनोपाइरिडिन (4AP। पेट्रीएनु एट अल, 2007) की उपस्थिति में वोल्टेज-क्लैंप रिकॉर्डिंग का प्रदर्शन किया गया; । वर्तमान-क्लैंप रिकॉर्डिंग से हमारी टिप्पणियों के अनुरूप, हमने पाया कि VTA डीए न्यूरॉन्स की तुलना में दर्ज वीटीए डीए न्यूरॉन्स के बहुमत ने एलएचएच (67%) से विशेष रूप से उत्तेजक मोनोसैप्टिक इनपुट प्राप्त किया, जो विशेष रूप से अवरोधी मोनोसाइनेटिक इनपुट (11%), या प्राप्त किया। दोनों (22%); आंकड़े 6ई और S6).

हमने Cre-निर्भर फ़्लोरोफ़ोर (AAV) को इंजेक्ट करके VTA GABA न्यूरॉन्स की पहचान की₅-DIO-mCherry) वीजीए के वीटीए में :: आरटीए चूहों और वीटीए गैबा न्यूरॉन्स (एन = 24) की रिकॉर्डिंग को निर्देशित करने के लिए mCherry अभिव्यक्ति का उपयोग किया; आकृति 6एफ)। वीटीए गाबा न्यूरॉन्स के छब्बीस प्रतिशत ने शुद्ध उत्तेजना के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त की, जबकि एक्सएनयूएमएक्स% ने शुद्ध अवरोधन के साथ जवाब दिया, ChR54- व्यक्त एलएच इनपुट की फोटॉस्टिम्यूलेशन के लिए (आकृति 6जी)। इन कोशिकाओं के स्थानिक वितरण में दिखाया गया है आकृति 6एच। एलएच से मोनोसिनैप्टिक इनपुट की जांच करने पर (जैसा कि ऊपर वर्णित है), हमने पाया कि एक्सएएनयूएमएक्स% के सैंपल गाबा न्यूरॉन्स को विशेष रूप से एक्साइटरी इनपुट और एक्सएनयूएमएक्स% को विशेष रूप से निरोधात्मक इनपुट प्राप्त हुआ (आकृति 6मैं)। हालांकि, वीटीए डीए न्यूरॉन्स के सापेक्ष, हमने पाया कि अधिक वीटीए गैबा न्यूरॉन्स दोनों उत्तेजक एएमपीएआर-मध्यस्थता और निरोधात्मक गैबा प्राप्त करते हैं।_Aएलएच (73%; ची-वर्ग = 5.0505, पी = 0.0246) से आर-मध्यस्थता मोनोसैप्टिक इनपुट; आंकड़े 6मैं और S6).

यह देखते हुए कि हमारी पूर्व vivo रिकॉर्डिंग ने GABAergic और glutamatergic LH दोनों अनुमानों से VTA को मजबूत इनपुट का समर्थन करने वाले साक्ष्य प्रदान किए, हमने अगले प्रत्येक घटक की भूमिका की स्वतंत्र रूप से जांच की। ऐसा करने के लिए, हमने न्यूरॉन्स में Cre-recombinase को व्यक्त करने वाले ट्रांसजेनिक माउस लाइनों का इस्तेमाल किया जो या तो वेसिकुलर ग्लूटामेट ट्रांसपोर्टर 2 (VGLUT2) या वेसिकुलर GABA ट्रांसपोर्टर (VGAT) को व्यक्त करता है। हमने एएवी इंजेक्ट किया₅-DIO-ChR2-eYFP या AAV₅VIOUT2 के LH में -DIO-eYFP :: Cre और VGAT :: Cre चूहों और VTA पर एक ऑप्टिक फाइबर प्रत्यारोपित (चित्र S7)। इन जानवरों को तब दिखाए गए प्रत्येक व्यवहार परख पर चलाया गया था आकृति 5.

हमने LH में ChR2 या eYFP को व्यक्त करने वाले चूहों के बीच प्रति क्यू में बनाई गई पोर्ट प्रविष्टियों की संख्या में कोई पता लगाने योग्य अंतर नहीं देखा।^{भरमार}-VTA प्रक्षेपण (आकृति 7ए) या एलएच में^GABA-VTA प्रक्षेपण (आकृति 7बी)। हालांकि वीडियो विश्लेषण पर, हमने एलएच में असामान्य व्यवहारों पर ध्यान दिया^GABA-VTA: ब्लू लाइट रोशनी पर ChR2 समूह (देखें) फिल्में S3 और S4)। एलएच में^{भरमार}-VTA चूहों, हालांकि eYFP समूह की तुलना में ChR2 समूह में फोटोस्टिम्यूलेशन पर खिलाने में कमी की ओर रुझान था, यह सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं था (आकृति 7सी)। इसके विपरीत, हम LH में रोशनी पर sated चूहों में खिला समय में एक मजबूत वृद्धि देखी गई^GABA-VTA: ChR2 समूह नियंत्रण के सापेक्ष (आकृति 7डी और मूवी S3)। न तो जानवरों के समूह में पूंछ-वापसी परख में प्रकाश उत्तेजना का प्रभाव था (आंकड़े 7ई और 7F)।

फीडिंग टास्क के दौरान, जैसा कि हमने सुक्रोज-डिमांडिंग टास्क के दौरान किया था, हमने फिर से अब्राहम फीडिंग से संबंधित मोटर सीक्वेंस पर ध्यान दिया जो भोजन में निर्देशित नहीं थे। हमने एलएच में एक प्रतिनिधि माउस फिल्माया^GABA-VTA: एक खाली पारदर्शी कक्ष में ChR2 समूह, और 20 हर्ट्ज फोटोस्टिम्यूलेशन पर, हमने फर्श या खाली जगह को चाटने और कुतरने जैसे असामान्य क्षुधावर्धक मोटर दृश्यों का अवलोकन किया (मूवी S4)। हमने वाइल्ड-टाइप LH-VTA में फीडिंग टास्क के दौरान इन "gnawing" व्यवहारों को निर्धारित किया है।आकृति 7जी), एलएच^{भरमार}-VTA (आकृति 7एच), और एलएच^GABA-VTA (आकृति 7मैं) समूहों और दिखाया कि एल.एच.^GABA-VTA: ChR2 चूहों ने जंगली-प्रकार या LH से अधिक का शिकार किया^{भरमार}-VTA: ChR2 चूहों जब उनके संबंधित eYFP समूहों की तुलना में फोटोस्टेट,आकृति 7जे)। हमने विचार किया कि क्या अल्प-आवृत्तियों से संबंधित फीडिंग-संबंधित व्यवहारों को उचित रूप से निर्देशित फीडिंग से अलग किया जा सकता है। हालांकि, जब हमने एलएच का परीक्षण किया^GABA-VTA: ब्लू लाइट के 2 हर्ट्ज और 5 हर्ट्ज गाड़ियों के साथ ChR10 समूह, हमने उत्तेजना आवृत्ति और खिला और दोनों के बीच आनुपातिक संबंध देखा (आकृति 7कश्मीर)।

वीटीए के एलएच प्रक्षेपण को विद्युत उत्तेजना टक्कर अध्ययनों (बिलाजेव और शिज़ाल, एक्सएनयूएमएक्स) के साथ खोजा गया है और लंबे समय से इनाम प्रसंस्करण (होएबेल और टीटामबाउम, एक्सएनयूएमएक्स, मार्ग्यूल्स और ओलड्स, एक्सएनयूएमएक्स) में एक भूमिका निभाने के लिए परिकल्पना की गई है, फिर भी इसे पिनपॉइंटिंग भूमिका एक चुनौती रही है। यहां, हम एक विस्तृत विच्छेदन प्रदान कर रहे हैं कि कैसे एलएच-वीटीए लूप के अलग-अलग घटक इनाम से संबंधित कार्य के विभिन्न पहलुओं को संसाधित करते हैं।

ऑप्टोजेनेटिक-मध्यस्थता फोटोटैगिंग के उपयोग के माध्यम से (आकृति 1), हमने एलएच न्यूरॉन्स की दो अलग-अलग आबादी की पहचान की है: कोशिकाएं जो वीटीए (टाइप एक्सएनयूएमएक्स) और अनुमानों को भेजने वाली कोशिकाओं को वीटीए (टाइप एक्सएनयूएमएक्स) से प्रतिक्रिया प्राप्त करती हैं; आकृति 2) -हालांकि इन आबादी को परस्पर अनन्य होने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि यह संभव है कि LH न्यूरॉन्स VTA से और इसके लिए इनपुट भेज और प्राप्त कर सकते हैं। दिलचस्प बात यह है कि हमने पाया कि इन दो आबादी को समाप्‍त करने वाले बिम्‍मॉडल वितरण के बाहर अपेक्षाकृत कुछ फोटोरसपोंसटिव न्यूरॉन्स गिर गए (आंकड़े S2B और 1इ)। इसे देखते हुए, टाइप 2 फोटोरोसैप्स ()100 एमएस) में लंबे विलंबता विलंब के साथ संयोजन में, हम अनुमान लगाते हैं कि टाइप 2 न्यूरॉन्स की गतिविधि में योगदान करने वाला एक प्रमुख मार्ग हो सकता है। इसके अतिरिक्त, क्योंकि डीए जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स को बांधता है, कैनेटीक्स अधिकांश ग्लूटामेटेरिक सिनापेस (जिराॉल्ट और ग्रींगार्ड, 2004) की तुलना में धीमी हैं और 100 एमएस विलंबता फोटोजेनसिव इकाइयों के इस क्लस्टर की व्याख्या कर सकते हैं। यह भी संभव है कि वीटीए अन्य डिस्टल क्षेत्रों के माध्यम से अप्रत्यक्ष प्रतिक्रिया प्रदान कर सकता है, एक्साइटरी इंटरमीडिएट क्षेत्रों जैसे कि एमीगडाला के माध्यम से, या नाभिक accumbens (NAc) या स्टैडा टर्मिनल (बीएनएसटी) के बेड न्यूक्लियस के माध्यम से विघटन के साथ।

दिलचस्प है, जबकि टाइप 1 इकाइयों की फोटोस्टिम्यूलेशन टाइप 2 इकाइयों में उत्तेजक प्रतिक्रियाएं टाइप 1 और 2 इकाइयां अलग व्यवहार एन्कोडिंग गुण दिखाती हैं। उदाहरण के लिए, टाइप 1 और टाइप 2 इकाइयों की संख्या जो चुनिंदा रूप से रिवॉर्ड-प्रेडिक्टिव क्यू को एनकोड करती है (n = 0/19 टाइप 1 बनाम n = 12/34 टाइप 2, ची-स्क्वायर = 8.67, पी = 0.003) । यह विरोधाभासी प्रतिक्रिया पैटर्न एक मध्यवर्ती सर्किट तत्व, जैसे कि वीटीए, में कम्प्यूटेशनल प्रक्रियाओं के कारण हो सकता है, जो व्यवहार कार्य के दौरान सक्रिय भूमिका निभा सकता है लेकिन फोटोटैगिंग के दौरान निष्क्रिय हो सकता है। इसके अतिरिक्त, जानवर की व्यवहारिक स्थिति प्रभावित कर सकती है कि ये डेटा कैसे संसाधित होते हैं।

हमारे इनाम चूक प्रयोगों ने हमें सीआर के एलएच तंत्रिका एन्कोडिंग और बिना शर्त उत्तेजना (यूएस) की खपत के बीच अंतर करने की अनुमति दी। इन प्रयोगों में, टाइप एक्सएनयूएमएक्स इकाइयों के एक उप-समूह ने रिवॉर्ड-प्रेडिक्टिव क्यू (सीएस) और यूएस को जवाब दिया और जब अपेक्षित पुरस्कार छोड़े गए तो फायरिंग दर में भी कमी देखी गई। इसके अलावा, टाइप 2 इकाइयों का एक सबसेट भी अप्रत्याशित इनाम वितरण पर चरणबद्ध उत्तेजना दिखाता है (आंकड़े 4जी और 4 एच)। ये आंकड़े वीटीए में डीए न्यूरॉन्स की तरह से याद दिलाते हैं जो इनाम-भविष्यवाणी की त्रुटि (कोहेन एट अल।, 2012, शुल्त्स एट अल।, 1997) हैं। हम अनुमान लगाते हैं कि वीटीए न्यूरॉन्स एलएच न्यूरॉन्स के सबसेट के लिए इनाम-भविष्यवाणी त्रुटि संकेतों को प्रसारित कर सकते हैं, जो एक उपयुक्त व्यवहार आउटपुट के निर्धारण के लिए इन संकेतों को एकीकृत करने के लिए अच्छी तरह से तैनात हैं। विशेष रूप से, LH अन्य मस्तिष्क क्षेत्रों (बर्थौड और मंज़बर्ग, 2011) की एक भीड़ के साथ मजबूती से जुड़ा हुआ है और इसे नींद / उत्तेजना और भूख / तृप्ति (कार्टर एट अल। 2009, जेनिंग्स एट अल) जैसे घरेलू राज्यों से जोड़ा गया है। , 2013)।

नशीली दवाओं की लत के संदर्भ में अनिवार्य रूप से इनाम की मांग वाला व्यवहार मुख्य रूप से चर्चा में रहा है, जिसमें अनिवार्य दवा की मांग के लिए एक क्लासिक प्रतिमान उस डिग्री की जांच करने के लिए किया गया है, जिसके लिए नशीली दवाओं की मांग वाला व्यवहार एक नकारात्मक परिणाम के चेहरे पर बना रहता है, जैसे कि पैर का झटका (बेलिन एट अल।, 2008, पेल्लॉक्स एट अल।, 2007, वांडर्सचुरेन और एवरिट, 2004)। हमने सुक्रोज के लिए इस कार्य को अनुकूलित किया ताकि हम यह जांचने की अनुमति दे सकें कि क्या एलएच-वीटीए मार्ग की सक्रियता अनिवार्य सुक्रोज की मांग को बढ़ावा देने के लिए पर्याप्त थी। यह देखते हुए कि दवा और प्राकृतिक इनाम के बीच एक अलग अंतर यह है कि जीवित रहने के लिए दवा पुरस्कार आवश्यक नहीं हैं, इस बात पर विवाद है कि व्यवहार सुक्रोज- या भोजन चाहने वाले व्यवहार का क्या गठन करेगा। हमारे डेटा की एक वैकल्पिक व्याख्या यह है कि एलएच-वीटीए मार्ग की सक्रियता बस प्रेरक ड्राइव को बढ़ाती है या ऐपेटाइवर पुष्टाहार की तलाश करने का आग्रह करती है। जैसा कि हाल के दशकों में मोटापे की दर में वृद्धि हुई है (मिटस-स्नाइडर और लस्टिग, 2008), अनिवार्य ओवरईटिंग और शुगर की लत प्रचलित स्थिति है जो मानव स्वास्थ्य (Avena, 2007) के लिए एक बड़ा खतरा है। LH-VTA पाथवे की सक्रियता के बाद sated (पूरी तरह से खिलाया गया) चूहों में दूध पिलाने का व्यवहार अनिवार्य खा विकार (या द्वि घातुमान खाने विकार) (DSM-V) के साथ निदान मनुष्यों में देखा खाने के व्यवहार की याद ताजा करती है।

यह प्रस्तावित किया गया है कि बार-बार की जाने वाली कार्रवाइयां आदतों के निर्माण का कारण बनती हैं, जो खुद को अनिवार्य इनाम की ओर ले जाती हैं जो कि लत (एवरिट और रॉबिन्स, एक्सएनयूएमएक्स) की विशेषता है। हमारी खोज यह है कि एलएच-वीटीए न्यूरॉन्स केवल कंडीशनिंग के बाद पोर्ट एंट्री को एनकोड करते हैं, यह बताता है कि यह मार्ग चुनिंदा रूप से वातानुकूलित प्रतिक्रिया है, न कि केवल एक प्रेरित कार्रवाई। यह हमारी टिप्पणियों के अनुरूप है कि इस प्रक्षेपण को वैकल्पिक रूप से सक्रिय करने से नकारात्मक परिणाम की स्थिति में मांगने वाले अनिवार्य इनाम को बढ़ावा मिल सकता है (आकृति 5सी), साथ ही आवश्यकता के अभाव में (जैसा कि चूहों में देखा गया है, आकृति 5ई)। हमारी व्याख्या से यह स्पष्ट हो जाता है कि एलएच-वीटीए मार्ग के फोटोइन्हिबिशन से चुनिंदा सुक्रोज की मांग कम हो जाती हैआकृति 5डी) लेकिन भोजन-प्रतिबंधित चूहों में भोजन को कम नहीं करता है (आकृति 5एफ)। अधिक खा या द्वि घातुमान खाने के विकारों के इलाज में सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक है, सामान्य रूप से खिला व्यवहार ख़राब करने का जोखिम। अनुवाद के नजरिए से, हमने एक विशिष्ट तंत्रिका सर्किट की पहचान की हो सकती है, जो प्राकृतिक भोजन व्यवहारों का त्याग किए बिना अनिवार्य ओवरटिंग या चीनी की लत के लिए चिकित्सीय हस्तक्षेप के विकास के संभावित लक्ष्य के रूप में हो।

हम दिखाते हैं कि ग्लूटामेटेरिक एलएच-वीटीए घटक (केम्पादू एट अल।, 2013) के अलावा, प्रक्षेपण में एक महत्वपूर्ण गैबैर्जिक घटक (लीनिंगिंगर एट अल।, 2009) भी है, और यह कि एलएच न्यूरॉन्स सीधे डीए और दोनों पर सिंक होते हैं। VTA में GABA न्यूरॉन्स (आकृति 6)। हालांकि, वीटीए डीए और गैबा न्यूरॉन्स पर उत्तेजक / निरोधात्मक इनपुट के संतुलन में अंतर है।

जबकि हमने वीटीए न्यूरॉन्स की पहचान को सत्यापित करने के लिए इम्यूनोहिस्टोकेमिकल प्रसंस्करण का उपयोग किया, हमने भी मापा_h, एक हाइपरपोलराइजेशन-सक्रिय रूप से गैर-विशिष्ट cation current (लेसी एट अल।, 1989, अनसलेस एंड ग्रेस, 2012) को सुधारना। इस वर्तमान की उपस्थिति डीए न्यूरॉन्स की पहचान करने के लिए इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल अध्ययनों में व्यापक रूप से उपयोग की गई है, लेकिन यह केवल डीए न्यूरॉन्स के उप-समूह में मौजूद होना दिखाया गया है, प्रक्षेपण लक्ष्य (लामेल एट अल।, 2011) द्वारा delineated। हालाँकि यह पहले फील्ड्स और सहकर्मियों की समीक्षा में प्रस्तावित किया गया है कि "LH न्यूरॉन्स VFC प्रोजेक्शन पर PFC के लिए सिंक करते हैं, लेकिन उन NAc को प्रोजेक्ट नहीं करते" (फील्ड्स एट अल।, 2007), हमारा डेटा बताता है कि इस विवाद को फिर से खोल दिया गया है। आगे की जांच के लिए। हालांकि हमने डीए न्यूरॉन्स के एक सबसेट का निरीक्षण किया था जो एलएच से शुद्ध उत्तेजना प्राप्त करता था और मेरे पास बहुत छोटा था_h (mPFC- या NAc औसत दर्जे का खोल-प्रोजेक्टिंग डीए न्यूरॉन्स के साथ संगत), हमने डीए न्यूरॉन्स का एक सबसेट भी देखा, जो शुद्ध उत्तेजक इनपुट प्राप्त करता है और एक बड़ा दिखाया गया है I_h (डीए न्यूरॉन्स की विशेषताओं के अनुरूप, एनएसी के पार्श्व शेल से संबंधित; चित्र S5; लैमेल एट अल।, 2011)। इसके विपरीत, वीटीए डीए न्यूरॉन्स जो एक शुद्ध निरोधात्मक इनपुट प्राप्त करते थे, मैंने बहुत छोटा दिखाया_h या इस धारा का अभाव है, जो इस धारणा के अनुरूप है कि LH VTA DA न्यूरॉन्स पर मुख्य रूप से अवरोधक इनपुट भेजता है जो mPFC या NAC के औसत दर्जे के खोल से जुड़ा होता है। हम यह भी दिखाते हैं कि LH आदानों को मध्ययुगीन और पार्श्व VTA दोनों में देखा जा सकता है, यह सुझाव देते हुए कि LH विभिन्न प्रक्षेपण लक्ष्यों के साथ VTA न्यूरॉन्स पर इनपुट प्रदान करता है, क्योंकि यह ज्ञात है कि VTA प्रक्षेपण लक्ष्य कुछ औसत दर्जे के पार्श्व अक्ष के साथ स्थानिक स्थान से मेल खाता है ( लैमेल एट अल।, 2008)।

इनाम को बढ़ावा देने में एलएच-वीटीए मार्ग की भूमिका पहले वीटीए (केम्पादू एट अल।, 2013) में ग्लूटामेटेरिक ट्रांसमिशन को दी गई है, क्योंकि CaMKIIα प्रमोटर को अक्सर उत्तेजक प्रक्षेपण न्यूरॉन्स के लिए चयनात्मक माना जाता है। हालांकि, हमारा डेटा स्पष्ट रूप से दिखाता है कि CMKIIα प्रमोटर के नियंत्रण में ChR2 को व्यक्त करना LH में GABAergic प्रोजेक्शन न्यूरॉन्स को लक्षित करता है (आकृति 6).

एलएच की फोटोस्टिम्यूलेशन द्वारा व्यवहार व्यवहार^GABA-VTA मार्ग उन्मादी, गलत-निर्देशित, और कुत्सित था (मूवी S4)। एक व्याख्या यह है कि एलएच की सक्रियता^GABA-VTA पाथवे माउस के लिए एक संकेत भेजता है जो एक क्षुधावर्धक प्रबलक की मान्यता का कारण बनता है। एक वैकल्पिक व्याख्या यह है कि एल.एच.^GABA-VTA पाथवे इंसेंटिव सैल्यूट या इंटेंसिव "वांट" ड्राइव कर सकता है, जो एक संकेत अंतर्निहित वातानुकूलित दृष्टिकोण के अनुरूप होता है, लेकिन एक गैर-शारीरिक स्तर पर जो इस एब्सट्रैक्ट फीडिंग-संबंधित व्यवहार (बेरेज़ और रॉबिन्सन, 2003) का उत्पादन करता है। इसके अनुरूप, यह संभव है कि एलएच की सक्रियता^GABA-VTA प्रक्षेपण वास्तव में तरस की तीव्र उत्तेजना पैदा करता है, या खिलाने का आग्रह करता है। हालांकि, हमारे प्रयोगों से पता चलता है कि एलएच की सक्रियता^GABA-VTA अनिवार्य सुक्रोज की मांग में वृद्धि का उत्पादन नहीं करता है, लेकिन परीक्षण कक्ष में गैर-खाद्य वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने वाले अत्यधिक कुतरने और असामान्य भूख व्यवहार के कारण यह संभव है। यद्यपि इस हेरफेर के दौरान माउस के अनुभव को निर्धारित करना मुश्किल है, यह स्पष्ट है कि उचित रूप से निर्देशित खिला-संबंधित व्यवहारों को LH-VTA मार्ग के GABAergic और glutamatergic दोनों घटकों के समन्वित सक्रियण की आवश्यकता होती है।

ऑप्टोजेनेटिक और फार्माकोजेनेटिक जोड़तोड़ कारण संबंधों को स्थापित करने के लिए शक्तिशाली उपकरण हैं, फिर भी वे तंत्रिका सर्किट तत्वों के अंतर्जात, शारीरिक गुणों को प्रकट नहीं करते हैं। हमारा अध्ययन सिनैप्टिक कनेक्टिविटी, स्वाभाविक रूप से होने वाले अंतर्जात समारोह और एलएच-वीटीए मार्ग के कारण भूमिका के बारे में जानकारी को एकीकृत करता है, इस सर्किट में जानकारी कैसे एकीकृत की जाती है, इसके बारे में एक नया स्तर प्रदान करता है। ये परिणाम आनुवंशिक मार्करों के अलावा, कनेक्टिविटी द्वारा न्यूरॉन्स की कार्यात्मक भूमिका की जांच के महत्व को उजागर करते हैं। एलएच-वीटीए न्यूरॉन्स ने चुनिंदा रूप से इनाम की कार्रवाई को एन्कोड किया, लेकिन पर्यावरणीय उत्तेजनाओं को एनकोड नहीं किया, जबकि वीटीए के नीचे की ओर एलएच न्यूरॉन्स की असतत आबादी द्वारा पुरस्कृत उत्तेजनाओं और इनाम-पूर्वसूचक संकेतों को एनकोड किया गया था। इसके अलावा, हमने एक विशिष्ट प्रक्षेपण की पहचान की है जो कि सुक्रोज-सुक्रोज की तलाश और खिला व्यवहार से जुड़ा है। एलएच-वीटीए प्रक्षेपण में विविधता ड्राइविंग प्रेरणा के बीच एक अनुकूली संतुलन प्रदान करने और उचित रूप से निर्देशित भूख व्यवहार को विनियमित करने के लिए आवश्यक है। ये निष्कर्ष विकृतिग्रस्तता, चीनी की लत और मोटापे जैसी विकट परिस्थितियों के लिए प्रासंगिक अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं