Brainschaltkreesser dat Trigger iwwer Oflafung identifizéiert
September 26th, 2013 an Neurologie
D'Aarbecht vu Jennings a Kollegen identifizéiert eng neuresch Këscht, déi de Verstoussverhalen an d'Mais kritt. Ënner Optogenetik fir dës neuresch Këscht ze zielen, konnten d'Fuerscher an Iwwerraschungsmethoden d'Fütterungsverhalen opfänken an ze verhënneren, och fir d'Fütterung vun gutt gefütterter Mais ze stimuléieren an d'Hungersënn ze vermeiden. Dëst spezifescht Bild weist wéi d'Stimulatioun vum Neural Circuit d'Forscher identifizéiert hunn provozéiert Fëschzedäpper a Maiseren, déi d'Energiebedürfnisser schonn erlieft hunn. Kreditt: Josh Jennings
D'Aarbecht vu Jennings a Kollegen identifizéiert eng neuresch Këscht, déi de Verstoussverhalen an d'Mais kritt. Ënner Optogenetik fir dës neuresch Këscht ze zielen, konnten d'Fuerscher an Iwwerraschungsmethoden d'Fütterungsverhalen opfänken an ze verhënneren, och fir d'Fütterung vun gutt gefütterter Mais ze stimuléieren an d'Hungersënn ze vermeiden. Dëst spezifescht Bild weist wéi d'Stimulatioun vum Neural Circuit d'Forscher identifizéiert hunn provozéiert Fëschzedäpper a Maiseren, déi d'Energiebedürfnisser schonn erlieft hunn. Kreditt: Josh Jennings
Viru 27 Joer konnten d'Wëssenschaftler eng Regioun vum Gehir vun enger Maus elektresch stimuléieren, déi d'Maus iessen, egal ob et hongereg ass oder net. Elo hunn d'Fuerscher vun der UNC School of Medicine präzis déi präzis cellulär Verbindunge verantwortlech fir dat Verhalen ausléisen. D'Findung, de XNUMX. September an der Zäitschrëft publizéiert Science, léiert d'Insectioun an enger Ursaach fir Fettleibigkeit a kéint zu Behandlungen fir Anorexie, Bulimia-Nervosa a Bongeness Stierfegkeet - d'am meeschte verbreedene Essenduerte vun den USA.
"D'Etude ënnersträicht datt Iwwergewiicht an aner Iessstéierungen eng neurologësch Basis", Sot de Seniorstudienautor Garret Stuber, Dokter, Assistent Professer am Departement Psychiatrie an Departement vu Zellbiologie a Physiologie. Hien ass och Member vum UNC Neuroscience Center. "Mat weiderer Studie kéinte mir erausfannen wéi d'Aktivitéit vun Zellen an enger spezifescher Regioun am Gehir ze reguléieren an Behandlungen z'entwéckelen."
D'Cynthia Bulik, ausgezeechente Professerin fir Iessstéierungen an der UNC School of Medicine an der Gillings School of Global Public Health, sot: "D'Stuber Aarbecht dréckt no der preziser biologesch Mechanismen dat dréit Binge-Iessen a féiert eis ewech vun stigmatiséierenden Erklärungen déi Schold an e Manktem u Wëllenskraaft opruffen. “ De Bulik war net Deel vum Fuerscherteam.
Zréck an den 1950s, wann d'Wëssenschaftler elektresch ee Gebitt vum Gehir fonnt hunn den lateralen Hypothalamus stimuléiert hunn, woussten se, datt si vill verschidden Zorten Hirnzellen stimuléiert hunn. D'Stuber wollt op enger Zell-Typ-Gaba-Neuronen am Bettkern vum Stria Terminalis oder BNST konzentréieren. D'BNST ass eng Ausrüstung vun der Amygdal, den Deel vum Gehir an d'Emotioun. De BNST bitt och eng Bréck tëscht der Amygdala an dem lateralen Hypothalamus, der Gehirregregioun, déi primär Funktiounen zielt wéi d'Ernährung, de Sexualverhalen an d'Agressioun.
D'BNST-Gaba-Neuronen hunn e Zellkierper an e laange Strang mat verzweifelte Synapsen déi iwwerginn elektresch Signaler an den Hypothalamus. De Stuber an säin Team wollten dës Synapsen unzepassen, andeems se eng optogenetesch Technik benotzen, en involvéierten Prozess, deen hien d'BNST Zelle stimuléiere léisst einfach duerch hire Liicht op seng Synapsen.
Typesch, Gehirarzellen äntwert net op d'Liicht. Also huet de Stuber Team genetesch manipuléiert Proteine benotzt - vun Algen - déi sensibel si fir Liicht a genetesch manipuléiert Viren benotzt fir se an d'Gehirer vu Mais ze liwweren. Déi Proteine ginn dann nëmmen an de BNST Zellen ausgedréckt, och an de Synapsen déi mam Hypothalamus verbannen.
Seng Team huet dann Glasfaserkabelen am Gehirn vun dësen speziell gezielten Mais implantéiert, an doduerch datt d'Fuerscher iwwer d'Kabel an d'BNST Synapen glänzen. Soubal d'Liicht den BNST synapséiert synapséiert d'Mais ugefaang ze virschloen, obwuel se scho gutt genuch gefeiert goufen. D'Mais huet och eng staark Preferenz fir héich Fettgehalt ze gesinn.
"Si géife wesentlech bis zu der Halschent vun hirer alldeeglecher Kalorienzufuhr an ongeféier 20 Minutten iessen", sot de Stuber. "Dëst deit drop hin datt dësen BNST Wee eng Roll am Liewensmëttelverbrauch a pathologesche Konditioune wéi Binge-Iesse spille kéint."
D'Stimulatioun vum BNST huet och d'Mais fir Verhale mat Verantwortung ze verzeechnen, déi suguer datt Glanzlicht op BNST Zellen d'Genoss vum Iessen verbessert huet. Op der Säit vum Flip, fir de BNST-Wee ze brengen, veruersaacht Mais ze wéinegen Interessi beim Iessen ze gesinn, och wa se vu Liewensmëttel entzunn waren.
"Mir konnten wierklech op der präziser neuraler Circuitverbindung heemkommen, déi dëst Phänomen verursaacht huet, dat méi wéi 50 Joer observéiert gouf," sot de Stuber.
D'Studie, déi Technologien an der neier National Institutes of Health Brain Initiative benotzt, proposéiert datt de fehlerhafte Verkéier an BNST-Zellen kéint honger oder Séissgeriicht gestreikt a bäidroen fir Stéierunge vun der Ernährung vun der Mënschheet ze féieren, fir Leit ze iessen, och wann se voll sinn oder fir ze vermeiden Liewensmëttel wann si hongereg sinn. Méi Fuerschung ass néideg fir ze ermittelen, ob et méiglech wier Drogen z'entwéckelen déi korrekt e bëssi BNST Circuit korrekt sinn.
"Mir wëllen tatsächlech déi normal Funktioun vun dësen Zelltypen observéieren a wéi se elektresch Signaler schéissen, wann d'Déiere fidderen oder hongereg sinn", sot de Stuber. "Mir wëllen hir genetesch Charakteristiken verstoen - wéi eng Genen ausgedréckt ginn. Zum Beispill, wa mir Zellen fannen déi nom Binge-Iesse wierklech aktivéiert ginn, kënne mir de Genexpressiounsprofil kucken fir erauszefannen wat dës Zellen eenzegaarteg vun aneren Neuronen maachen. "
An dat, wat Stuber gesot hat, kéint zu potenzielle Ziler fir Drogen fir e puer Populatioune vu Patienten ze behandelen giess Krankheete.
Méi Informatiounen: "D'Inhibitor Circuit Architecture of the Lateral Hypothalamus Orchestrates Feeding", vum JH Jennings et al. Science, 2013.
Gitt vum University of North Carolina Health Care
;
