Nustatyta smegenų grandinė, kuri sukelia persivalgymą
Rugsėjo 26, 2013 „Neuroscience“
Jennings ir jo kolegų darbas išskiria nervų grandinę, kuria grindžiamas pelių maitinimas. Pasitelkdami optogenetiką, nukreipdami į šią nervų grandinę, tyrėjai sugebėjo stebinti ir slopinti šėrimo elgseną atitinkamai stebėtinai, įskaitant stimuliuoti gerai šeriamų pelių maitinimą ir alkanų pelių maitinimą. Šis konkretus vaizdas parodo, kaip tyrinėtojai nustatė nervinės grandinės stimuliaciją, kuri išprovokavo maitinimąsi pelėmis, kurių energijos poreikis jau buvo įvykdytas. Kreditas: Joshas Jenningsas
Jennings ir jo kolegų darbas išskiria nervų grandinę, kuria grindžiamas pelių maitinimas. Pasitelkdami optogenetiką, nukreipdami į šią nervų grandinę, tyrėjai sugebėjo stebinti ir slopinti šėrimo elgseną atitinkamai stebėtinai, įskaitant stimuliuoti gerai šeriamų pelių maitinimą ir alkanų pelių maitinimą. Šis konkretus vaizdas parodo, kaip tyrinėtojai nustatė nervinės grandinės stimuliaciją, kuri išprovokavo maitinimąsi pelėmis, kurių energijos poreikis jau buvo įvykdytas. Kreditas: Joshas Jenningsas
Prieš šešiasdešimt metų mokslininkai galėjo elektriškai stimuliuoti pelės smegenų sritį, dėl kurios pelė valgo, alkana ar ne. Dabar UNC medicinos mokyklos mokslininkai tiksliai nustatė ląstelių ryšius, atsakingus už tokio elgesio sukėlimą. Išvada, paskelbta žurnale rugsėjo 27 d Mokslas, suteikia įžvalgos apie nutukimo priežastį ir gali padėti gydyti anoreksiją, nervinę bulimiją ir apsivalgymo sutrikimą, kuris yra labiausiai paplitęs valgymo sutrikimas JAV.
„Tyrimas pabrėžia, kad nutukimas ir kiti valgymo sutrikimai turi a neurologinis pagrindas“, - sakė vyresnysis tyrimo autorius Garretas Stuberis, daktaras, docentas psichiatrijos katedroje ir ląstelių biologija fiziologija. Jis taip pat yra UNC Neuromokslų centro narys. "Atlikę tolesnius tyrimus, mes galėtume išsiaiškinti, kaip reguliuoti ląstelių aktyvumą konkrečiame smegenų regione ir sukurti gydymo būdus."
Cynthia Bulik, žymi valgymo sutrikimų profesorė UNC medicinos mokykloje ir Gillingso pasaulio visuomenės sveikatos mokykloje, sakė: „Stuberio darbas yra tikslus. biologinius mechanizmus kad skatina besaikį valgymą ir atitolins mus nuo stigmatizuojančių paaiškinimų, kurie sukelia kaltę ir valios stoką “. Bulikas nebuvo tyrėjų grupės narys.
Kai mokslininkai elektriškai stimuliavo smegenų sritį, vadinamą šoniniu pogumburiu, jie žinojo, kad dar kartą stimuliuodami daugybę skirtingų smegenų ląstelių, 1950. Stuberis norėjo sutelkti dėmesį į vieną ląstelių tipą - „gaba“ neuronus, esančius stria terminalis lovos branduolyje, arba BNST. BNST yra BSB viršenybė Amygdala, smegenų dalis, susijusi su emocijomis. BNST taip pat sudaro tiltą tarp amygdalos ir šoninio pagumburio - smegenų srities, kuriai pirminės funkcijos, tokios kaip valgymas, seksualinis elgesys ir agresija.
BNST gaba neuronai turi ląstelės kūną ir ilgą sruogą su šakotomis sinapsėmis, kurios perduoda elektriniai signalai į šoninį pagumburį. Stuberis ir jo komanda norėjo stimuliuoti tas sinapses, naudodamiesi optogenetine technika, įtrauktu procesu, kuris leistų jam stimuliuoti BNST ląsteles, tiesiog šviečiant jų sinapsėms.
Paprastai, proto ląstelės neatsako į šviesą. Taigi Stuberio komanda naudojo genų inžinerijos būdu gautus baltymus - iš dumblių -, kurie yra jautrūs šviesai, ir naudojo genų inžinerijos būdu pagamintus virusus, kad jie patektų į pelių smegenis. Tada tie baltymai pasireiškia tik BNST ląstelėse, įskaitant sinapsėse, kurios jungiasi su pagumburiu.
Tada jo komanda implantavo optinio pluošto kabelius į šių specialiai išaugintų pelių smegenis, ir tai leido tyrėjams spindėti šviesa per laidus ir į BNST sinapses. Kai tik šviesa užklupo BNST sinapses, pelės pradėjo valgyti nenoriai, nors jau buvo gerai maitintos. Be to, pelės labai norėjo maisto, kuriame neriebus maistas.
"Jie iš esmės suvalgys iki pusės savo paros kalorijų per maždaug 20 minučių", - sakė Stuberis. "Tai rodo, kad šis BNST kelias gali turėti įtakos maisto vartojimui ir patologinėms sąlygoms, tokioms kaip besaikis valgymas".
BNST stimuliavimas taip pat paskatino peles elgtis su atlygiu, o tai rodo, kad šviečianti BNST ląstelių šviesa padidino malonumą valgyti. Iš kitos pusės, uždarius BNST kelią, pelės mažai domėjosi valgymu, net jei joms buvo atimtas maistas.
"Mes galėjome iš tikrųjų užsitikrinti tikslų nervų grandinės ryšį, kuris sukėlė šį reiškinį, kuris buvo pastebėtas daugiau nei 50 metų", - sakė Stuberis.
Tyrimas, kuriame naudojamos technologijos, išryškintos naujoje Nacionalinėje sveikatos smegenų iniciatyvoje, rodo, kad netinkamas BNST ląstelių laidų sujungimas gali trikdyti alkį ar sotumo jausmą ir prisidėti prie žmonių valgymo sutrikimų, priversti žmones valgyti net ir sotus ar vengti. maistas, kai jie alkani. Norint nustatyti, ar įmanoma sukurti vaistus, kurie ištaisytų sutrikusią BNST grandinę, reikia papildomų tyrimų.
"Mes norime iš tikrųjų stebėti normalią šių ląstelių tipų funkciją ir tai, kaip jie skleidžia elektrinius signalus, kai gyvūnai šeriasi ar yra alkani", - sakė Stuberis. „Mes norime suprasti jų genetines ypatybes - kokie genai yra išreikšti. Pavyzdžiui, jei rasime ląstelių, kurios iš tikrųjų suaktyvėja pavalgius, ar galime pažvelgti į genų raiškos profilį ir sužinoti, kuo šios ląstelės yra unikalios iš kitų neuronų. “
Stuber teigė, kad tai gali sukelti narkotikų, skirtų gydyti tam tikras pacientų grupes, taikinius valgymo sutrikimų.
Daugiau informacijos: „Šoninio hipotalamo orkestratų maitinimo blokavimo grandinės architektūra“, JH Jennings ir kt. Mokslas2013.
Teikia Šiaurės Karolinos universiteto sveikatos priežiūros tarnyba
;
