Fokotsa likarolo tsa li-neural circuits ho lakatsa le ho phela hantle, bafuputsi ba fumana (2015)

LITABA: Liphuputso tse peli tsa bohlokoa tse bonts'ang hore lipotoloho tse arohaneng li teng bakeng sa ts'ebeliso e tsoekere ea tsoekere - kapa kamoo YBOP ee bitsang, 'a ho itlopa joala'. Kamehla ho 'nile ha nahanoa hore litlamorao tsa boitšoaro li hlaha ho feela liphetoho tsa "lipotoloho tse tloaelehileng". Ha sena se etsahala, ho se ho hlakile hore ho na le 'lipotoloho tse itlallisang' tse arohaneng.

Sena se etsa kelello ea ho iphetola ha lintho. Ke mokhoa oa ho khothaletsa phoofolo hore e je haholo ha lijo li le teng. Lipotoloho tsena li tsoa ho hypothalamus, eo hape e leng sebaka se seholo sa taolo ea boits'oaro ba thobalano, libido le likhetho. Ha ke na pelaelo ea hore liphoofolo tse anyesang li na le 'lipotoloho tse itlotsang' tsa thobalano le lijo. Ho ikatisa ke lintho tse ka sehloohong liphatseng tsa lefutso le menyetla ea ho tlolelana ha liphoofolo hangata e fokolang le ho feta pakeng tsa menyetla ea ho ja.


Ho khetholla ho lemalla tsoekere

Hammoho, botenya le mofuta oa 2 lefu la tsoekere le boemong bo boholo har'a mathata a bophelo ba rona, 'me boholo ba bona bo bakoa ke seo ba bangata ba se bitsang "ho lemalla" tsoekere. Empa ho rarolla bothata bona ho thata ho feta ho rarolla lithethefatsi tsa lithethefatsi, hobane ho hloka ho fokotsa koloi ea ho ja lijo tse sa pheleng ntle le ho ama takatso ea ho ja lijo tse phetseng hantle ha li lapetse.

Ka pampiri e ncha ho Cell, litsebi tsa methapo ea meriana ea MIT li senya mekhoa ena e mabeli litoeba 'me li bontšitse hore ho thibela potoloho ea boko ba pele e sa tsejoeng e laolang tšebeliso ea tsoekere e sa tsitsang ha e sitise ho ja hantle.

"Ka lekhetlo la pele, re hlokometse kamoo boko bo kenyelletsang tsoekere e iketselitseng ho batla 'me re boetse re bontšitse hore e bonahala e fapane le ho ja lijo tse tloaelehileng," ho bolela mongoli e moholo Kay Tye, mofuputsi oa molao-motheo oa Picower Institute for Learning. le Memory e neng e kile ea e-ba le mekhoa e ncha ea ho ithuta boitsebiso ba boko ba ho lemala le ho tšoenyeha. "Re hloka ho ithuta potoloho ena ka botebo, empa sepheo sa rona se ka sehloohong ke ho hlaolela mekhoa e sireletsehileng, e sa amoheleheng ho thibela boitšoaro bo hlephileng ba ho ja, pele ho litoeba 'me qetellong ho batho."

Ho lemalla lithethefatsi ho hlalosoa e le ho qobella motho ho batla lithethefatsi leha ho na le litlamorao tse mpe sekolong, mosebetsing kapa lapeng. Lithethefatsi tse lemalloang li “koetela” boko ke setsi sa tlhaho se sebetsanang le meputso, e leng sebaka se ka hare sa tšebetso (VTA). Empa lijo ke moputso oa tlhaho 'me, ho fapana le sethethefatsi, sea hlokahala bakeng sa ho phela, ka hona ha ho tsejoe hantle hore na ho ja ho tlisoang ke ho qobelloa ho ts'oanang, kapa ho tsoa nthong e ngoe.

"Tlhaloso ena e emela, mohopolo oa ka, ke mohato o ikhethang oa ho utloisisa likarolo tse ngata tse rarahaneng tsa boitšoaro," o re Antonello Bonci, mookameli oa saense Setsing sa Sechaba sa Drug Abuse, ea sa kang a kenella lipatlisisong. "Ha ho ntse ho e-na le lithuto tse ngata tse babatsehang nakong e fetileng, ho shebile koloi e qobelloang ea ho sebelisoa ha lithethefatsi, lena ke lekhetlo la pele thuto e feta ka ho teba le ka mokhoa o ts'oanang ka likarolo tse tšoanang tsa boitšoaro ba ho iphelisa. Ho tsoa ponong ea phetolelo, mokhoa o sa tloaelehang oa mekhoa e mengata e sebelisitsoeng thuputsong ena o hlahisitse thabo e thabisang haholo: hore phepelo ea tsoekere e qobelloang e sebelisana le potoloho e fapaneng ea neural ho feta ho iphelisa, ho ja hantle. "

Bakeng sa thuto, Tye le seithuti sa hae se fumaneng mangolo Edward Nieh ba lebisitse tlhokomelo pakeng tsa VTA le lateral hypothalamus (LH), e laolang ho fepa. Empa hobane LH e boetse e laola mekhoa e meng e fapaneng le ho kopanya libakeng tse ling tse ngata tsa boko, ha ho motho ea neng a e-s'o arohane le potoloho ea ho fepa le ho fana ka moputso. Tye le Nieh ba ile ba qala ho tseba le ho tsebahala feela LH neurons tse hokahaneng le VTA le ho ngola liketso tsa bona ka tlhaho liphatleng tsa boko, ka thuso ea Gillian Matthews, pele ba fallela liphoofolong. Li-electrode li tlalehile mosebetsi oa li-neurons tse tsejoang nakong ea boitšoaro ba liphoofolo.

Litoeba ka tlhaho li rata sucrose - joalo ka batho ba ratang li-sodas tse nang le tsoekere - ka hona Nieh o koetlisitse litoeba ho batla sucrose koung ea thomello ha a utloa le ha a bona leqheka. Kamora hore litoeba li ithute ho bolela esale pele moputso oa sucrose, o ile a hana moputso ka nako e ka bang halofo ea nako - masoabi a bohloko. Ka linako tse ling, litoeba li ile tsa fumana moputso oa sucrose ka mokhoa o sa lebelloang ntle le mokhoa o mong oa ponelopele - ntho e makatsang. Phapang ena lipakeng tsa tebello le boiphihlelo e bitsoa phoso ea ho bolela esale pele ka moputso.

Litlaleho tsa neural li bontša hore mofuta o le mong oa LH neurons o hokahaneng le VTA o ile oa fetoha mafolofolo ka mor'a hore phoofolo e ithute ho fumana moputso oa sucrose, ebang o hlile o amohetse moputso. Sehlopha se seng sa LH neurons, ha se fumana maikutlo a tsoang ho VTA, se kentse karabo ea karabelo ho moputso kapa ho se lumellane ha eona.

Ka mor'a moo, Nieh o sebelitse le moithuti oa MD / PhD ka laborateng ea Tye, Stephen Allsop, ho fetola litoeba e le hore likhakanyo tsa LH-VTA li be le liprotheine tse sa utloisiseheng tse ka sebelisang kapa ho khutsisa li-neurone ka maqhubu a khanya, mokhoa o bitsoang optogenetics. Ho kenya tšebetsong likhakanyo ho lebisitse ho qobelloang ho ja sucrose le ho eketsa ho ja ho tlōla ho litoeba tse neng li tletse. Ho sebetsa ka tsela ena ho fokolitse ho batla ho qobella ho ts'oara ho ts'oanang le lithethefatsi, empa ha hoa thibela litoeba tse lapileng ho ja chow ea kamehla. Nieh o re: "Seo se ne se thabisa hobane re na le tlhaiso-leseling e re bontšang kamoo mokhoa ona o qobelloang oa ho batla tsoekere o etsahalang ka teng, 'me re ka khanna kapa ra hatella boitšoaro bo qobelloang ka ho etsa liphetoho tse nepahetseng haholo potolohong ea methapo."

Tye, eo hape e leng Whitehead Career Development Assistant Moprofesa ho Lefapha la MIT la Boko le Saense ea Temoho. "Joale re na le bopaki bo bontšang hore phetoho ena e emetsoe ke potoloho ea LH-VTA."

Nieh, ea sebetsang le Matthews, postdoc ka laborateng ea Tye, o boetse a bonts'a hore li-neuron tsa LH li romella motswako oa matšoao a nyakallo (glutamate) le inhibitory (GABA) ho VTA. Empa ho fapana le tebello, ke lipontšo tse thibelang, eseng tse thabisang, tse bakileng ts'ebetso ea phepelo ea litoeba. Ha likhakanyo tsa GABA feela li ne li kengoa tšebetsong, litoeba li ne li itšoara ka mokhoa o makatsang, li tsoma botlaaseng ba lesaka ebe li etsa menahano ea ho tlisa sejoana sa lijo molomong ebe li a hlafuna. (Ba ne ba fepiloe, ka hona ba ne ba sa lapa.) "Re nahana hore likhakanyo tsa glutamatergic li laola karolo ea likhakanyo tsa GABAergic, li supa se loketseng ho loma." Nieh o re. Likarolo tsena ka bobeli li tlameha ho sebetsa 'moho ho fumana matšoao a utloahalang a ho fepa. ”

"Sena ke sa bohlokoa haholo bakeng sa tšimo, hobane sena ke ntho eo re neng re sa e tsebe pele," Bonci o re, "mme o na le bokhoni ba ho fetola tsela eo re sebetsang ka eona kalafo ea ho qobella ho ja haholo."

Bafuputsi ba ile ba boela ba tseba li-neurons tse sa tšoaneng ha li qetella li fumaneha ka har'a VTA. Karolo e 'ngoe le e' ngoe ea LH neurons e amahanngoa le dopamine le li-neurons tse hlahisang GABA VTA. Joale laboraka e ntse e batlisisa hore na mekhoa ea ho fepa le ho senya e fapane joang ho latela mofuta oa sepheo sa neuron.

Phuputso ena e qalile e le karolo ea Moputso oa New Investigator oa Tye oa 2013 NIH, e nang le pakane ea nako e telele ea ho theha setšoantšo se secha bakeng sa ho phekola botenya bo ka sebetsanoang le mathata a mang a lefu la pelo. Lithuto tse eketsehileng tsa lichelete li ne li tsoa mekhoeng e mengata ea sechaba le ea sechaba, ho kenyelletsa le Nieh's NSF Graduate Research Fellowship, Mokhatlo oa Integrative Neuronal Systems, le Lenaneo la Koetliso ka Neurobiology ea ho Ithuta le ho Hopola. Kara N. Presbrey, Christopher A. Leppla, Romy Wichmann, Rachael Neve, le Craig P. Wildes, litho tsohle tsa Picower Institute, le bona ba tlatsetsa mosebetsing ona.


 

Bo-rasaense ba hlalositse li-neurons tse ikarabellang bakeng sa tšebeliso e feteletseng ea lijo ka boitsebiso bo sa tloaelehang

By | January 29, 2015

Lihlopha tse peli tsa lipatlisiso tse ikemetseng li 'nile tsa hlalosa batho ba bangata ba li-neurons ho hypothalamus tse ikarabellang bakeng sa lijo-e le-moputso oa ho tsosolosa, empa ho ka etsahala hore ha ho hlokahale ho susumetsa ho ja ho pholosa. Lihlopha tsena ka bobeli li phatlalalitse liphuputso tsa tsona kajeno (January 29) ho Cell.

"Tsena ke lipampiri tse kholo tse qalang ho hlalosa mokhoa o rarahaneng le ho haneloa ha [hypothalamus] le lihlopha tse khethehileng tsa neurons tse ka hlahisang liphello tse tsotehang tsa boitšoaro," ho boletse Ralph DiLeone, setsebi sa methapo ea kelello Univesithing ea Yale e neng e sa amehe mosebetsing.

O sebelisa optogenetics, setsebi sa mahlale Garret Stuber Univesithing ea Carolina Leboea, Chapel Hill le basebetsi-'moho le eena ba fumane hore ho hlahisa li-neurons tsa GABAergic ka har'a metsoako ea lateral hypothalamus (LH) e tsamaisang hangata, ha ho thibela mosebetsi oa li-neurons tsena ho susumelitse litoeba hore li se ke tsa ja ho feta. Li-neurons tsena li ne li fapane le batho ba bang ba neuronal ba LH ba neng ba amehile ka ho ja le mekhoa e amanang le moputso. Ha li-neurone tsena li ne li e-na le liphatsa tsa lefutso, litoeba li ne li sa susumelletsehe ho fumana moputso oa khalori ea metsi. Bo-rasaense ba boetse ba bonts'a khanya ea lik'hemik'hale tsa makhoba a makholo a GABAergic ka nako e le 'ngoe ka litoeba tse lokolohileng ka ho kenya li-microscopes ho LH le ho kenya microscope e nyenyane ea fluorescence lihloohong tsa liphoofolo. Litšoantšo tsa khalsiamo li ne li bontša batho ba fapaneng ba li-neuron tsa GABAergic tse sebetsang ka lekhetlo la pele ha ho e-na le lijo kapa ha litoeba li etsa likhahla-e leng pontšo ea thahasello ea lijo-empa hangata liketsahalong tsena ka bobeli.

Paping ea calcium e vivo e thusa bafuputsi ho bala liketsahalo tsa neuronal ka tekanyo e kholo-libakeng tse khethehileng tsa boko, ho boletse DiLeone. Tsela eo e entsoe ka eona Lebenkeleng la Mark Schnitzer le Univesithing ea Stanford. "Lilemong tse tšeletseng tse fetileng, re ne re se na mokhoa ona oa theknoloji-phetoho ea liphatsa tsa lefutso, optogenetics, in vivo imaging," Paul Phillips, setsebi sa kelello Univesithing ea Washington, o ile a re Ramahlale. "Hoa makatsa ho bona lebenkeleng la Stuber le li beha ka mokhoa o hloekileng hore le arabe lipotso tsa bohlokoa tsa kelello."

Li-neurons tsa LH li fapane, 'me li tsebahala hore li ameha boitšoarong bo amanang le moputso joaloka ho ja, ho noa le ho kopanela liphate. Empa ho hlalosa likarolo tse fapaneng tsa li-neurone sebakeng sena sa boko ho bile thata ho latela histori. "Re bile le liphuputso tsa motlakase bakeng sa lilemo tse fetang 30 hona joale, empa re ne re sa tsebe hore na ke li-neurons tseo re li tsosang le hore na li-neurone tse amanang le phepo li tsoa ho LH kapa tse ntseng li fetela ho fihlela mekhoa ea optogenetics e ile ea e-ba teng, "ho boletse Roy Wise, setsebi sa methapo-hloko Setsing sa Sechaba sa Tlhekefetso ea Meriana e sa kang ea kenella mosebetsing.

"Ho na le thabo tšimong ea methapo ea kelello bakeng sa sevo imaging hobane e re lumella, ka lekhetlo la pele, hore re ithute mekhoa ea ts'ebetso ka hare ho limolek'hule tse hlalositsoeng tsa li-neurons," a phaella Stuber.

Thutong ea bobeli, e etelletsoe pele ke MIT ea phekolo ea maikutlo Kay Tye, Bafuputsi ba fumane batho ba babeli ba arohaneng ba neuronal potolohong e hokahanyang LH le midbrain's ventral tegmental area (VTA), e tsebahalang ka ts'ebetso ea eona ea ho etsa meputso. Hore na li-neuron tse hlahisitsoeng ke LH-VTA li arabela tsoekere ka boeona, kapa ketso ea ho fumana tsoekere e ne e sa tsejoe, ho boletse thuto coauthor Edward Nieh, seithuti se fumaneng lengolo la laboratori ea Tye. "Hona joale rea tseba hore ho na le litsela tse fapaneng tsa ho fumana [tsoekere] le [tsoekere] ka boeona."

Ho sebelisa mefuta e fapaneng ka mokhoa oa optogenetics, sehlopha se ne se lebisa feela li-neurons ho LH tse hokahaneng le VTA. Ha sehlopha se hlahloba litoeba ka bolokolohi, sehlopha se ile sa fumana hore li-neurons tse hokahaneng le LH le VTA li ile tsa ts'oaetsoa nakong ea ketso ea ho batla moputso oa tsoekere, ho sa tsotellehe hore na moputso o fumanoe. Ho thibela potoloho ena ho fokotsehile feela ho batla ho tsoekere ka ho qobella-eseng boitšoaro bo tloaelehileng ba ho fepa-meleng ena. Ho susumetsa feela methapo ea GABAergic potolohong ena e ne e hlahisa mekhoa e sa tloaelehang: liphoofolo li ne li qhotsoa fatše kapa sebaka se se nang letho mahaeng a bona ha ho se na lijo. 'Me ho matlafatsa li-neurone tsena ho boetse ho fella ka boitšoaro bo tloaelehileng ba ho hlōla kotlo ea motlakase-ho fihlela moputso oa tsoekere, le ho eketseha ho tlōla ho tlōla.

Nieh o ile a re: "Re ka fokotsa ho batla ho phehella ha li-sucrose empa re sa ame lijo tsa bona tse tloaelehileng." "Sena ke sa bohlokoa hobane ka ho phekola mokhoa oa ho itima lijo, re mpa re batla ho emisa likarolo tse mpe tsa ho ja 'me re lule re ja ka tsela e tloaelehileng."

"Ho na le ts'ebetsong e hlakileng ea ho fepa mafu le mohlomong ho sebelisa lithethefatsi le papali ea chelete hobane e ka 'na ea e-ba tsela e tloaelehileng e etsang hore mekhoa ena e itšoare hantle," ho boletse Phillips.

Ka e-mail ho Ramahlale, Tye o ile a re laboraka ea hae e sebetsa hona joale ho ntlafatsa mochine oa neuronal oa ho lakatsa o ka fumanoang ka nako ea sebele ho ntshetsa pele mehato ea ho khaotsa ho itšoara ka ho feteletseng le mekhoa e meng ea lithethefatsi pele e qala.

JH Jennings et al., "Ho shebella lits'ebeletso tsa marang-rang tsa li-network bakeng sa mekhoa ea ho khotsofatsa le ea boithati," Cell, doi.org/10.1016/j.cell.2014.12.026, 2015. 

EH Nieh et al., "Ho khetholla lipotoloho tsa neural tse laolang ho qobella li-sucrose ho batla," Sele, doi.org/10.1016/j.cell.2015.01.003, 2015.