9 월 26th, 신경 과학의 2013
제닝스 (Jennings)와 동료 연구팀은 마우스에서의 먹이 행동의 근간이되는 신경 회로를 확인했다. 이 신경 회로를 표적으로하는 optogenetics를 사용하여, 연구원은 잘 먹은 쥐의 먹이를 자극하고 굶주린 생쥐의 먹이를 억제하는 것을 포함하여 놀랄만 한 방식으로 먹이 행동을 유도하고 억제 할 수있었습니다. 이 특정 이미지는 에너지 요구량이 이미 충족 된 마우스에서 신경 회로의 자극이 어떻게 자극을 유발 하는지를 보여줍니다. Credit : Josh Jennings
제닝스 (Jennings)와 동료 연구팀은 마우스에서의 먹이 행동의 근간이되는 신경 회로를 확인했다. 이 신경 회로를 표적으로하는 optogenetics를 사용하여, 연구원은 잘 먹은 쥐의 먹이를 자극하고 굶주린 생쥐의 먹이를 억제하는 것을 포함하여 놀랄만 한 방식으로 먹이 행동을 유도하고 억제 할 수있었습니다. 이 특정 이미지는 에너지 요구량이 이미 충족 된 마우스에서 신경 회로의 자극이 어떻게 자극을 유발 하는지를 보여줍니다. Credit : Josh Jennings
27 년 전 과학자들은 쥐의 뇌 영역을 전기적으로 자극하여 배고픈 지 여부에 관계없이 쥐를 먹게 할 수있었습니다. 이제 UNC 의과 대학의 연구자들은 그 행동을 유발하는 정확한 세포 연결을 정확히 찾아 냈습니다. 저널에 XNUMX 월 XNUMX 일 게재 된 발견 과학비만의 원인에 대한 통찰력을 제공하며, 식욕 부진, 신경성 대식증 및 폭식 장애 (미국에서 가장 흔한 섭식 장애)에 대한 치료로 이어질 수 있습니다.
“이 연구는 비만 및 기타 섭식 장애가 신경 학적 기초,”정신과 및학과의 조교수 인 수석 연구 저자 Garret Stuber 박사는 말했습니다. 세포 생물학 및 생리학. 그는 또한 UNC 신경 과학 센터의 회원이기도합니다. "추가 연구를 통해 우리는 뇌의 특정 영역에서 세포의 활동을 조절하고 치료법을 개발하는 방법을 알아낼 수있었습니다."
UNC 의과 대학과 Gillings School of Global Public Health의 섭식 장애 저명 교수 인 Cynthia Bulik은 다음과 같이 말했습니다.“Stuber의 작업은 생물학적 기작 폭식을 유도하고 비난과 의지력 부족을 불러 일으키는 오명을 불러 일으키는 설명에서 멀어지게 할 것입니다.” Bulik은 연구팀의 일원이 아닙니다.
과학자들이 시상 하부 (lateral hypothalamus)라고 불리는 뇌 영역을 전기적으로 자극했을 때, 1950은 많은 다른 유형의 뇌 세포를 자극하고 있음을 알았습니다. Stuber는 stria terminalis 또는 BNST의 침대핵에있는 한 세포 유형의 가바 뉴런에 초점을 맞추기를 원했습니다. BNST는 편도의, 감정과 관련된 뇌의 부분. BNST는 편도와 외상 시상 하부, 즉식이, 성적 행동 및 침략과 같은 원초적인 기능을하는 뇌 영역 사이의 다리 역할을합니다.
BNST gaba 뉴런은 세포 몸체와 분지 된 시냅스가있는 긴 가닥을 가지고있다. 전기 신호 시상 하부로 Stuber와 그의 팀은 시냅스에 빛을 비추어 간단히 BNST 세포를 자극 할 수있는 광 생성 기술을 사용하여 시냅스를 자극하기를 원했습니다.
일반적으로, 뇌 세포 빛에 반응하지 마십시오. 그래서 Stuber의 팀은 빛에 민감한 조류에서 추출한 유전자 조작 단백질을 사용하고 유전자 조작 바이러스를 사용하여 쥐의 뇌에 전달했습니다. 그런 다음 그 단백질은 시상 하부에 연결된 시냅스를 포함하여 BNST 세포에서만 발현됩니다.
그 후 그의 팀은이 특수 번식 된 쥐의 뇌에 광섬유 케이블을 이식했으며, 이로 인해 연구원들은 케이블을 통해 BNST 시냅스로 빛을 비출 수있었습니다. 빛이 BNST 시냅스에 도달하자마자, 마우스는 이미 잘 먹었을지라도 열렬히 먹기 시작했다. 또한, 쥐는 고지방 음식에 대한 선호도가 높았다.
Stuber는 "그들은 본질적으로 약 20 분 안에 일일 칼로리 섭취량의 절반까지를 먹을 것"이라고 말했습니다. "이것은이 BNST 경로가 음식 소비 및 폭식과 같은 병리학 적 상태에서 역할을 할 수 있음을 시사합니다."
BNST를 자극하면 마우스가 보상과 관련된 행동을 보였으므로 BNST 세포에 빛을 비추면 먹는 즐거움이 높아졌다. 반대로 BNST 경로를 폐쇄하면 생쥐가 음식을 빼앗겼더라도 먹는 것에 별 관심이 없습니다.
Stuber는“우리는 50 년 이상 관찰 된이 현상을 일으키는 정확한 신경 회로 연결을 실제로 파악할 수있었습니다.
새로운 National Institute of Health Brain Initiative에서 강조된 기술을 사용하는이 연구는 BNST 세포의 결함이있는 배선이 굶주림이나 포만감 신호를 방해하고 사람이 섭식 장애에 기여하여 사람이 가득차거나 먹지 않아도 먹을 수 있음을 시사합니다 배고픈 음식. 오작동하는 BNST 회로를 교정하는 약물을 개발할 수 있는지 여부를 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.
Stuber는“우리는 실제로 이러한 세포 유형의 정상적인 기능과 동물이 먹이를 주거나 배 고플 때 전기 신호를 발생시키는 방식을 관찰하고자합니다. “우리는 그들의 유전 적 특성, 즉 어떤 유전자가 발현되는지 이해하고 싶습니다. 예를 들어 폭식 후 실제로 활성화되는 세포를 발견하면 유전자 발현 프로파일을 살펴보고 다른 뉴런과 다른 세포의 고유성을 파악할 수 있습니다.”
그리고 Stuber 교수는 특정 집단의 환자를 치료할 수있는 약물에 대한 잠재적 인 목표를 이끌어 낼 수 있다고 말했다. 섭식 장애.
추가 정보 : JH Jennings et al.에 의해 "측면 시상 하부 오케 스트레이트의 억제 회로 구조". 과학, 2013.
노스 캐롤라이나 대학교 보건 의료 제공
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