Neuropsychopharmacology. 12 sierpnia 2016. doi: 10.1038/npp.2016.151.
Decot HK1,2, VM Namboodiri2,3, Gao W4,5, McHenry JA2, Jennings JH1,2, Lee SH5,6, Kantak PA2, Kao YC5,6, Das M5,6, Witten IB7, Deisseroth K8, Shih YY1,5,6,9, Stuber GD1,2,3.
Abstrakcja
Niektóre schorzenia neuropsychiatryczne, takie jak uzależnienie i schizofrenia, mogą wynikać częściowo z zaburzenia regulacji aktywności neuronów dopaminergicznych brzusznego obszaru nakrywki (TH VTA ), a także z bardziej globalnej niedostosowania w funkcjonowaniu obwodów nerwowych.
Nie wiadomo jednak, czy aktywność TH VTA wpływa na funkcjonowanie całego mózgu na dużą skalę. W niniejszym badaniu selektywnie aktywowaliśmy neurony TH VTA u szczurów transgenicznych i zmierzyliśmy wynikające z tego zmiany w aktywności całego mózgu za pomocą obrazowania metodą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) wywołanego bodźcem. Zastosowanie standardowego uogólnionego modelu liniowego (GLM) pozwoliło nam uzyskać wyniki wskazujące, że selektywna optogenetyczna stymulacja neuronów TH VTA wzmacniała sygnały objętości krwi mózgowej (CBV) w docelowych obszarach prążkowia w sposób zależny od receptora dopaminy.
Jednakże analiza głównych składowych (PCA) w oparciu o woksele w całym mózgu, przeprowadzona dla tego samego zbioru danych, wykazała, że modulacja dopaminergiczna aktywuje kilka dodatkowych, anatomicznie odrębnych obszarów w mózgu, które zazwyczaj nie są związane z uwalnianiem dopaminy. Co więcej, wyraźne połączenie aktywacji neuronów TH VTA z bodźcem przedniej łapy o określonej częstotliwości rozszerzyło reprezentację sensoryczną tego bodźca, nie tylko w obrębie kory czuciowo-somatycznej, ale w całym mózgu.
Dane te wskazują, że modulacja neuronów TH VTA może wpływać na dynamikę mózgu w wielu rozproszonych, anatomicznie odrębnych obszarach, nawet tych, które otrzymują niewiele lub wcale nie otrzymują bezpośrednich sygnałów TH VTA.
PMID:
DOI: