निरोगी न्यूरल सर्किट्स क्वॅरविंग्स विरुद्ध स्वस्थ आहार घेणे, संशोधकांना शोध (2015)

टिप्पण्या: सक्तीच्या साखरेच्या वापरासाठी स्वतंत्र सर्किट अस्तित्त्वात असल्याचे दर्शविणारे दोन महत्त्वाचे अभ्यास - किंवा वायबीओपी म्हणतात म्हणून, 'अ बिंग यंत्रणा'. असा नेहमी विचार केला गेला आहे की वर्तणुकीशी व्यसने निर्माण होतात फक्त “सामान्य सर्किट” चे बदल. हे घडत असताना, आता स्वतंत्र 'बिंजिंग सर्किट' अस्तित्वात असल्याचे स्पष्ट झाले आहे.

यामुळे उत्क्रांतीची भावना प्राप्त होते. जेव्हा अन्न उपलब्ध असेल तेव्हा जनावरांना अति प्रमाणात सेवन करण्याची विनंती करण्याचा हा एक मार्ग आहे. हे सर्किट हायपोथालेमसपासून उद्भवतात, जे लैंगिक वागणूक, कामवासना आणि स्थापनासाठी देखील मुख्य नियंत्रण क्षेत्र आहे. मला शंका नाही की सस्तन प्राण्यांना सेक्स तसेच अन्नासाठीही 'बिंज सर्किट' आहेत. पुनरुत्पादन ही आपल्या जनुकांना सर्वोच्च प्राधान्य आणि वीण संधी म्हणजे खाण्याच्या संधींपेक्षा कमी आणि अधिक दरम्यान असते.

साखर व्यसन डीकोडिंग

आपल्या देशाच्या सर्वांत मोठ्या आरोग्यविषयक समस्यांमधे, लठ्ठपणा आणि प्रकार 2 मधुमेह यांचा एकत्रितपणे समावेश होतो आणि साखर ते "व्यसन" म्हटल्या जाणार्या मोठ्या प्रमाणावर ते परिणाम करतात. परंतु या समस्येचे निराकरण करणे ड्रग्सच्या व्यसनास सोडविण्यापेक्षा जास्त क्लिष्ट आहे, कारण जेव्हा उपासमार झालेल्या निरोगी पदार्थ खाण्याच्या इच्छेवर परिणाम न करता अस्वस्थ पदार्थ खाणे आवश्यक असते.

नवीन पेपर मध्ये सेल, एमआयटीच्या न्यूरोस्सिंस्टीन्सने या दोन प्रक्रियांचा उंदीर केला आहे आणि असे दर्शविले आहे की पूर्वी अज्ञात मेंदूच्या सर्किटमध्ये बाष्पशील साखरेचा वापर नियंत्रित करते जे निरोगी खाण्यामध्ये व्यत्यय आणत नाही.

"पहिल्यांदाच, मेंदूने बाध्यता असलेल्या शर्कराची गरज कशी वाढवली हे आम्ही ओळखले आहे आणि आम्ही हे देखील दर्शविले आहे की हे सामान्य, अनुकूलीत खाण्यापेक्षा वेगळे असल्याचे दिसते," असे पिकावर इन्स्टिटयूट फॉर लर्निंगचे तत्त्वज्ञ केय टाय यांनी सांगितले. आणि मेमरी ज्यांनी पूर्वी व्यसन आणि चिंतामध्ये ब्रेन सर्किटरीचा अभ्यास करण्यासाठी उपन्यास तंत्र विकसित केले. "आम्हाला या सर्किटचे अधिक गहनतेने अभ्यास करणे आवश्यक आहे, परंतु आमचे अंतिम ध्येय म्हणजे मादक द्रव्यांच्या खाण्याच्या आचरणांना रोखण्यासाठी प्रथम, चूहों आणि शेवटी लोकांमध्ये सुरक्षित राहण्यासाठी सुरक्षित, निर्विवाद दृष्टीकोन विकसित करणे."

शाळा, काम किंवा घरात प्रतिकूल परिणाम असूनही मादक पदार्थांची व्यसनाधीनता सक्तीची अंमली पदार्थांची मागणी म्हणून केली जाते. व्यसनाधीन औषधं मेंदूचे नैसर्गिक इनाम-प्रक्रिया केंद्र, वेंट्रल टेगमेंटल एरिया (व्हीटीए) “अपहरण” करतात. परंतु अन्न हे एक नैसर्गिक प्रतिफळ आहे आणि औषधापेक्षा अस्तित्वासाठी हे आवश्यक आहे, म्हणूनच अतिरेकीपणा एखाद्या समान सक्तीने किंवा इतर कशामुळे होतो हे अस्पष्ट झाले नाही.

नॅशनल इन्स्टीट्यूट ऑन ड्रग अॅब्युजच्या वैज्ञानिक संचालक एंटोनेलो बोन्सी म्हणतात की, "अभ्यासाचे पालन करण्याच्या अनेक गुंतागुंतीच्या पैलू समजून घेण्यासाठी हा अभ्यास माझ्यासाठी एक उत्कृष्ट पाऊल आहे." "भूतकाळातील बर्याच उत्कृष्ट अभ्यासांमध्ये, पदार्थांच्या वापराच्या विकारांच्या आक्षेपार्ह हालचालीकडे पाहताना, पहिल्यांदाच अभ्यासात्मक आहार वर्तनासाठी समान अभ्यासात एक अभ्यासाचा गहन आणि व्यापकपणे अभ्यास केला जातो. एक पारंपारिक दृष्टीकोनातून, या अभ्यासात वापरण्यात आलेल्या असाधारण बहुविधशास्त्रीय दृष्टिकोनाने एक अतिशय उत्साहवर्धक शोध लावला: शारीरिक, निरोगी खाण्यापेक्षा बाष्पशील साखर खप वेगळ्या न्यूरल सर्किटद्वारे मध्यस्थ होते. "

अभ्यासासाठी, टाय आणि त्यांचे पदवीधर एडवर्ड निएह यांनी व्हीटीए आणि पार्श्वगायिका हायपोथालमस (एलएच) यांच्यातील संबंधांवर लक्ष केंद्रित केले जे आहार नियंत्रित करते. परंतु एलएच विविध प्रकारच्या वर्तनांवर नियंत्रण ठेवते आणि इतर मेंदूच्या विविध क्षेत्रांशी जोडते कारण कोणीही अद्याप एक फीडिंग आणि इनाम-प्रोसेसिंग सर्किट वेगळे केले नाही. टाय आणि निएह यांनी सर्वप्रथम एलटीएच न्यूरॉन्सची ओळख करुन दिली आणि व्हीटीएला जोडलेल्या एलआयव्ही न्यूरॉन्सचे वर्णन केले आणि जनावरांच्या प्रयोगांकडे जाण्यापूर्वी गिलियन मॅथ्यूजच्या सहाय्याने मस्तिष्क स्लाइसमध्ये नैसर्गिकरित्या घडणार्या क्रियाकलापांची नोंद केली. इलेक्ट्रोड्सने या वर्तणूक न्यूरॉन्सचे प्राण्यांच्या वर्तनादरम्यान नोंद केले.

उंदरांना नैसर्गिकरित्या सुक्रोज आवडतो - साखर समृद्ध सोडा आवडणार्‍या माणसांप्रमाणेच - म्हणून नेहने सुवार्ता ऐकून आणि क्यू पाहिल्यावर डिलिव्हरी बंदरावर सुक्रोज शोधण्याचे प्रशिक्षण दिले. उंदरांनी क्यूवर सुक्रोज बक्षीस सांगणे शिकल्यानंतर, त्याने अर्ध्या वेळेस सहजपणे बक्षीस रोखले - एक अत्यंत निराशा. इतर वेळी, उंदरांना अनपेक्षितरित्या कोणत्याही पूर्वानुमानित संकेतशिवाय सुक्रोज बक्षीस प्राप्त झाले - एक गोड आश्चर्य. अपेक्षेच्या आणि अनुभवातील या फरकाला बक्षीस-भविष्यवाणी त्रुटी म्हणतात.

न्यूरल रेकॉर्डिंगमध्ये असे दिसून आले आहे की, प्राणी खरोखरच पारितोषिक प्राप्त करीत असला किंवा नसला तरीही प्राणीाने सुक्रोस पुरस्कार मिळविण्यास शिकल्यानंतर व्हीटीएला जोडणारा एक प्रकारचा न्यूरन्स सक्रिय झाला. व्हीटीए कडून अभिप्राय मिळाल्यानंतर एलएच न्यूरॉन्सचा आणखी एक संच, पुरस्काराचा किंवा त्याच्या वगळता प्रतिसाद दिला.

पुढे, नीह यांनी टायच्या प्रयोगशाळेत, एमडी / पीएचडी विद्यार्थ्याबरोबर, उंदीर सुधारित करण्यासाठी काम केले जेणेकरुन एलएच-व्हीटीए न्यूरल प्रोजेक्शन हलके-संवेदनशील प्रथिने घेऊन जाऊ शकतील जे प्रकाशाच्या डाळींनी न्यूरॉन्स सक्रिय करतात किंवा ऑप्टोजेनॅटिक्स म्हणतात. अंदाज कार्यान्वित केल्यामुळे सक्तीचा सुक्रोज-खाणे आणि भरलेल्या उंदरांमध्ये अति खाणे वाढले. हा मार्ग निष्क्रिय केल्याने व्यसनासारखे साम्य करणारा सुक्रोज शोध कमी झाला परंतु नियमित चाउ खाण्यास भुकेलेल्या उंदरांना प्रतिबंध केला नाही. निआ म्हणते, “हे आश्चर्यकारक होते कारण ही सक्तीची साखर-शोध कशी होते हे दर्शविण्यासाठी आपल्याकडे रेकॉर्डिंग डेटा आहे, आणि न्यूरोल सर्किटमध्ये अगदी तंतोतंत बदल करून आपण फक्त सक्तीची वायू चालवू किंवा दडपू शकतो."

“व्यसन अभ्यासाच्या संशोधकांनी असा गृहित धरला आहे की कृतीपासून सक्तीकडे जाणे ही व्यसन निर्मितीचा मार्ग आहे, परंतु मेंदूमध्ये हे कोठे आणि कसे घडते हे रहस्यमय राहिले आहे,” असे व्हाइटहेड करिअर डेव्हलपमेंटचे सहाय्यक प्राध्यापक असलेल्या टाय म्हणतात. एमआयटी चे मेंदू आणि संज्ञानात्मक विज्ञान विभाग. "आता हे पुरावे आहेत की हे संक्रमण एलएच-व्हीटीए सर्किटमध्ये दर्शविले गेले आहे."

टाय लॅबमध्ये पोस्टडॉक असलेल्या मॅथ्यूजबरोबर काम करत असलेल्या नेहने हे देखील दाखवून दिले की एलएच न्यूरॉन्स व्हीटीएला उत्तेजक (ग्लूटामेट) आणि इनहिबिटररी (जीएबीए) सिग्नलचे मिश्रण पाठवतात. परंतु अपेक्षेच्या उलट, ते उंदीर खायला घालणार्‍या क्रियाकलापांना चालना देणारे निरोधक नसून रोखणारे संकेत होते. जेव्हा एकट्या जीएबीएचे अनुमान कार्यान्वित केले गेले, तेव्हा उंदीर विचित्र पद्धतीने वागले, पिंज of्याच्या तळाशी कुरतडलेले आणि तोंडात अन्नधान्य आणण्याचे आणि त्याला चघळण्याच्या उद्देशाने संतापून. (त्यांना खायला दिले गेले होते, त्यामुळे त्यांना भूक लागलेली नव्हती.) “आम्हाला वाटते की ग्लूटामेटरजिक प्रोजेक्शन जीएबीएर्जिक प्रोजेक्शनच्या भूमिकेचे नियमन करतात, ज्यावर कुरतडणे योग्य आहे असे निर्देशित करते,” निह म्हणतात. "अर्थपूर्ण आहार सिग्नल मिळविण्यासाठी दोन्ही घटकांनी एकत्र काम केले पाहिजे."

"हे क्षेत्रासाठी खूप महत्वाचे आहे, कारण ही अशी गोष्ट आहे जी आम्हाला पूर्वी माहित नव्हती," बोंची म्हणते, "आणि आम्ही जबरदस्त अनोळखी आहारासाठी उपचारांकडे जाण्याच्या मार्गावर क्रांतिकारक होण्याची शक्यता धरतो."

व्हीटीएमध्ये या अंदाजांच्या समाप्तीसंदर्भात संशोधकांनी विषम न्यूरॉन्सचे वर्णन केले. एलएच न्यूरॉन्सचा प्रत्येक उप-समूह डोटामाइन- आणि व्हीटीएमध्ये गॅबा-उत्पादक न्यूरॉन्सशी जोडतो. लक्ष्य न्यूरॉन प्रकारावर आधारित आहार आणि सुक्रोज-शोधण्याच्या पद्धती वेगवेगळ्या प्रकारे कशा प्रकारे भिन्न आहेत हे लॅब आता तपासत आहे.

हे संशोधन टाइयच्या 2013 एनआयएच डायरेक्टरचे नवीन अन्वेषक अवॉर्डचा भाग म्हणून सुरू करण्यात आले होते, ज्यामुळे इतर न्यूरोपॅचिकॅक्टिक विकारांवर लागू होऊ शकणार्या लठ्ठपणाचे उपचार करण्यासाठी नवीन प्रतिमान स्थापित करण्याचा दीर्घकालीन ध्येय आहे. निहाच्या एनएसएफ ग्रॅज्युएट रिसर्च फेलोशिप, इंटिग्रेटिव्ह न्यूरॉनल सिस्टम्स फेलोशिप आणि लर्निंग अॅण्ड मेमरीच्या न्युरोबायोलॉजीमध्ये प्रशिक्षण कार्यक्रम यासह अनेक सार्वजनिक आणि खासगी स्रोतांकडून अतिरिक्त निधी उपलब्ध झाला. करारा एन. प्रेबेरी, क्रिस्टोफर ए. लेप्प्ला, रोमी विचमन, रॅचेल नेव्ह आणि क्रेग पी. वाइल्डस, पिकावर संस्थेच्या सर्व सदस्यांनी देखील या कामात योगदान दिले.

अभ्यासाच्या अभूतपूर्व पातळीवर अति खाद्य खपल्यासाठी जबाबदार न्यूरॉन्स परिभाषित करतात

By अण्णा अजवोलिंस्की | जानेवारी 29, 2015