Circuit trurit që shkakton overeating identifikuar
Shtator 26th, 2013 në Neuroscience
Puna e Jennings dhe kolegët identifikon një qark nervor nën sjelljen e ushqyerjes në minj. Duke përdorur optogenetics për të synuar këtë qark nervor, studiuesit ishin në gjendje të përzënë dhe të pengojnë sjelljen e ushqyerjes, respektivisht, në mënyra të habitshme, duke përfshirë stimulimin e të ushqyerit në minj të ushqyer mirë dhe për të penguar ushqyerjen në minj të uritur. Ky imazh i veçantë tregon se si stimulimi i qarkut nervor studiuesit zbuluan ushqyerjen e provokuar në minj të cilëve kërkesat e energjisë tashmë ishin përmbushur. Kredia: Josh Jennings
Puna e Jennings dhe kolegët identifikon një qark nervor nën sjelljen e ushqyerjes në minj. Duke përdorur optogenetics për të synuar këtë qark nervor, studiuesit ishin në gjendje të përzënë dhe të pengojnë sjelljen e ushqyerjes, respektivisht, në mënyra të habitshme, duke përfshirë stimulimin e të ushqyerit në minj të ushqyer mirë dhe për të penguar ushqyerjen në minj të uritur. Ky imazh i veçantë tregon se si stimulimi i qarkut nervor studiuesit zbuluan ushqyerjen e provokuar në minj të cilëve kërkesat e energjisë tashmë ishin përmbushur. Kredia: Josh Jennings
Gjashtëdhjetë vjet më parë shkencëtarët mund të stimulonin elektrikisht një rajon të trurit të një miu duke shkaktuar miun të hante, qoftë i uritur apo jo. Tani studiuesit nga UNC School of Medicine kanë përcaktuar lidhjet e sakta qelizore përgjegjëse për shkaktimin e kësaj sjelljeje. Gjetja, e botuar më 27 shtator në ditar Shkencë, jep pasqyrë në një kauzë për obezitetin dhe mund të çojë në trajtime për anoreksi, bulimia nervosa dhe çrregullime të hahet me qumësht - çrregullimi më i përhapur i të ngrënit në Shtetet e Bashkuara.
“Studimi nënvizon se mbipesha dhe çrregullimet e tjera të të ngrënit kanë a bazë neurologjike, ”Tha autori i vjetër i studimit Garret Stuber, PhD, asistent profesor në departamentin e psikiatrisë dhe departamenti i biologji qelizore dhe fiziologji. Ai është gjithashtu një anëtar i Qendrës së Neuroshkencës UNC. "Me një studim të mëtejshëm, ne mund të kuptojmë se si të rregullojmë aktivitetin e qelizave në një rajon specifik të trurit dhe të zhvillojmë trajtime".
Cynthia Bulik, Profesoresha e Shquar e Çrregullimeve të Ushqimit në Shkollën e Mjekësisë UNC dhe Shkollën Gillings të Shëndetit Publik Global, tha, “Puna e Stuber-it stërvitet deri në mekanizma biologjikë që nxisin ngrënien e tepruar dhe do të na largojnë nga shpjegimet stigmatizuese që kërkojnë faj dhe mungesë vullneti. " Bulik nuk ishte pjesë e ekipit kërkimor.
Kthehu në 1950s, kur shkencëtarët stimuluan elektricisht një rajon të trurit të quajtur hypothalamus lateral, ata e dinin se ata po stimulonin shumë lloje të ndryshme të qelizave të trurit. Stuber donte të përqëndrohej në një qelizë qelizash-gaba neuroneve në bërthamën e shtratit të stria terminalis, ose BNST. BNST është një outcropping e amygdala, pjesa e trurit që lidhet me emocionet. BNST gjithashtu formon një urë mes amygdalës dhe hypothalamusit lateral, rajonin e trurit që nxit funksione primare si të hahet, sjellja seksuale dhe agresioni.
Neuronet e BNST gaba kanë një trup qelizor dhe një fije të gjatë me sinapse të degëzuara që transmetojnë sinjale elektrike në hypothalamus lateral. Stuberi dhe skuadra e tij dëshironin të stimulonin këto synapsë duke përdorur një teknik optogjenetik, një proces i përfshirë që do të lejonte atë të stimulonte qelizat BNST thjesht duke ndriçuar dritën mbi sinapet e tyre.
Në mënyrë tipike, qelizat e trurit mos iu përgjigj dritës. Kështu që ekipi i Stuber përdori proteina të krijuara gjenetikisht - nga algat - që janë të ndjeshme ndaj dritës dhe përdorën viruse të krijuara gjenetikisht për t'i shpërndarë ato në trurin e minjve. Ato proteina pastaj shprehen vetëm në qelizat BNST, përfshirë sinapset që lidhen me hipotalamusin.
Ekipi i tij pastaj implante kabllot me fibra optike në trurin e këtyre minjve të edukuar posaçërisht, dhe kjo lejoi studiuesit të ndriçonin dritën përmes kabllove dhe mbi synapetën BNST. Sapo drita goditi BNST synapses, minjtë filluan të hanë në mënyrë të pabarabartë edhe pse tashmë ishin ushqyer mirë. Për më tepër, minjtë treguan një preferencë të fortë për ushqimet me yndyrë të lartë.
"Ata në thelb do të hanin deri në gjysmën e marrjes së tyre të përditshme të kalorive në rreth 20 minuta," tha Stuber. "Kjo sugjeron që kjo rrugë BNST mund të luajë një rol në konsumin e ushqimit dhe kushtet patologjike të tilla si ngrënia e tepërt."
Stimulimi i BNST gjithashtu udhëhoqi minj për të shfaqur sjellje të lidhura me shpërblimin, duke sugjeruar se drita e ndritshme në qelizat BNST nxiti kënaqësinë e të ngrënit. Në anën e rrokullisjes, mbyllja e rrugës BNST shkaktoi që minjtë të tregonin pak interes për të ngrënë, edhe nëse ata ishin të privuar nga ushqimi.
"Ne ishim në gjendje të strehonim vërtet lidhjen e saktë të qarkut nervor që po shkaktonte këtë fenomen që ishte vërejtur për më shumë se 50 vjet," tha Stuber.
Studimi, i cili përdor teknologjitë e theksuara në Institutin e ri Kombëtar të Iniciativës për Trupin e Shëndetit, sugjeron që instalimet e gabuara në qelizat BNST mund të ndërhyjnë në urinë ose ngërçin dhe të kontribuojnë në çrregullimet e të ushqyerit njerëzor, duke çuar njerëzit të hanë edhe kur janë plot ose për të shmangur ushqim kur ata janë të uritur. Kërkime të mëtejshme janë të nevojshme për të përcaktuar nëse do të ishte e mundur të zhvilloheshin barna që korrigjonin një qark të keq BNST.
"Ne duam të vëzhgojmë në të vërtetë funksionin normal të këtyre llojeve të qelizave dhe mënyrën se si ata lëshojnë sinjale elektrike kur kafshët ushqehen ose janë të uritur", tha Stuber. “Ne duam të kuptojmë karakteristikat e tyre gjenetike - cilat gjene shprehen. Për shembull, nëse gjejmë qeliza që aktivizohen vërtet pas ngrënies së tepërt, a mund të shikojmë profilin e shprehjes së gjenit për të zbuluar se çfarë i bën ato qeliza unike nga neuronet e tjera. "
Dhe kjo, tha Stuber, mund të çojë në objektiva të mundshëm për drogë për të trajtuar disa popullata me pacientë çrregullime të hahet.
Më shumë informacion: "Arkitektura e Qarkut Frenues të Ushqimit Lokal të Hipotalamusit", nga JH Jennings et al. Shkencë, 2013.
Ofrohet nga Universiteti i Karolinës së Veriut
;