Mzunguko wa ubongo ambao husababisha kupindukia kwa kutambuliwa
Septemba 26th, 2013 katika Neuroscience
Kazi ya Jennings na wenzake hugundua mzunguko wa neural msingi wa tabia ya kulisha katika panya. Kutumia optogenetics kulenga mzunguko huu wa neural, watafiti waliweza kuendesha na kuzuia tabia ya kulisha, mtawaliwa, kwa njia za kushangaza, pamoja na kuchochea kulisha katika panya walio na chakula kizuri na kuzuia kulisha katika panya wenye njaa. Picha hii inaonyesha jinsi ya kuchochea kwa mzunguko wa neural watafiti waligundua kulisha kwa hasira katika panya ambao mahitaji ya nishati tayari yamekamilika. Mikopo: Josh Jennings
Kazi ya Jennings na wenzake hugundua mzunguko wa neural msingi wa tabia ya kulisha katika panya. Kutumia optogenetics kulenga mzunguko huu wa neural, watafiti waliweza kuendesha na kuzuia tabia ya kulisha, mtawaliwa, kwa njia za kushangaza, pamoja na kuchochea kulisha katika panya walio na chakula kizuri na kuzuia kulisha katika panya wenye njaa. Picha hii inaonyesha jinsi ya kuchochea kwa mzunguko wa neural watafiti waligundua kulisha kwa hasira katika panya ambao mahitaji ya nishati tayari yamekamilika. Mikopo: Josh Jennings
Miaka sitini iliyopita wanasayansi wangeweza kuchochea umeme eneo la ubongo wa panya na kusababisha panya kula, iwe na njaa au la. Sasa watafiti kutoka Shule ya Tiba ya UNC wameashiria unganisho sahihi wa seli zinazohusika na kusababisha tabia hiyo. Upataji huo, uliochapishwa mnamo Septemba 27 katika jarida hilo Bilim, inaleta ufahamu wa sababu ya kunona sana na inaweza kusababisha matibabu ya ugonjwa wa anorexia, bulimia amanosa, na shida ya kula chakula - shida ya kula kabisa huko Merika.
"Utafiti huo unasisitiza kuwa unene kupita kiasi na shida zingine za kula zina msingi wa neva, ”Alisema mwandishi mwandamizi wa utafiti Garret Stuber, PhD, profesa msaidizi katika idara ya magonjwa ya akili na idara ya biolojia ya seli na fiziolojia. Yeye pia ni mwanachama wa Kituo cha Neuroscience cha UNC. "Kwa kusoma zaidi, tunaweza kujua jinsi ya kudhibiti shughuli za seli katika mkoa maalum wa ubongo na kukuza matibabu."
Cynthia Bulik, Profesa mashuhuri wa Shida za Kula katika Shule ya Tiba ya UNC na Shule ya Gillings ya Afya ya Umma Duniani, alisema, "Kazi ya Stuber inashuka kwa usahihi utaratibu wa kibiolojia ambayo hushawishi kula sana na itatuongoza mbali na maelezo ya unyanyapaa ambayo huleta lawama na ukosefu wa nguvu. " Bulik hakuwa sehemu ya timu ya utafiti.
Nyuma katika 1950s, wakati wanasayansi walichochea kwa umeme mkoa wa ubongo unaoitwa hypothalamus ya baadaye, walijua kwamba walikuwa wakichochea aina nyingi tofauti za seli za ubongo. Stuber alitaka kuzingatia aina moja ya seli-gaba neurons kwenye kiini cha kitanda cha stria terminalis, au BNST. BNST ni uporaji wa amygdala, sehemu ya ubongo inayohusishwa na mhemko. BNST pia hutengeneza daraja kati ya amygdala na hypothalamus ya baadaye, mkoa wa ubongo ambao hufanya kazi nyingi kama vile kula, tabia ya kijinsia, na uchokozi.
Neuroni za gaba za BNST zina mwili wa kiini na kamba ndefu iliyo na njia za matawi ambazo husambaza ishara za umeme ndani ya hypothalamus ya baadaye. Stuber na timu yake walitaka kuchochea marekebisho hayo kwa kutumia mbinu ya optogenetic, mchakato uliohusika ambao ungemfanya ainue seli za BNST kwa kuangaza nuru kwenye upenyo wao.
Kwa kawaida, seli za ubongo usijibu nuru. Kwa hivyo timu ya Stuber ilitumia protini zilizo na vinasaba-kutoka mwani-ambazo ni nyeti kwa nuru na zilitumia virusi vilivyobuniwa vinasaba kuziingiza kwenye akili za panya. Protini hizo basi huonyeshwa tu kwenye seli za BNST, pamoja na kwenye sinepsi zinazounganishwa na hypothalamus.
Timu yake iliingiza nyaya za fiber zilizoingizwa kwenye akili za panya hawa-waliohifadhiwa sana, na hii iliruhusu watafiti kuangaza mwangaza kupitia nyaya na kuingia kwenye njia za BNST. Mara tu taa ilipoingia BNST ikachana na panya zikaanza kula vizuri ingawa tayari zilikuwa zimelishwa vizuri. Kwa kuongezea, panya alionesha upendeleo dhabiti kwa vyakula vyenye mafuta mengi.
"Kwa kweli wangekula hadi nusu ya ulaji wa kalori yao ya kila siku kwa dakika kama 20," Stuber alisema. "Hii inaonyesha kwamba njia hii ya BNST inaweza kuchukua jukumu katika matumizi ya chakula na hali ya ugonjwa kama vile kula kupita kiasi."
Kuchochea BNST pia ilisababisha panya kuonyesha tabia zinazohusiana na thawabu, na kupendekeza kuwa taa inayoangaza kwenye seli za BNST iliboresha furaha ya kula. Kwenye upande wa blip, kufunga njia ya BNST ilisababisha panya kuonyesha kupenda kidogo kula, hata ikiwa wamenyimwa chakula.
"Tuliweza kuingia nyumbani kwa uunganisho sahihi wa mzunguko wa neva ambao ulikuwa unasababisha jambo hili ambalo limezingatiwa kwa zaidi ya miaka 50," Stuber alisema.
Utafiti huo, ambao hutumia teknolojia zilizoonyeshwa katika Taasisi mpya ya Afya ya Ubongo wa Afya ya kitaifa, unaonyesha kwamba wiring mbaya katika seli za BNST inaweza kuingilia kati njaa au satiati kali na kuchangia shida za kula kwa wanadamu, na kusababisha watu kula hata wakati wamejaa au kuzuia chakula wanapokuwa na njaa. Utafiti zaidi unahitajika ili kuamua ikiwa itawezekana kutengeneza dawa zinazosahihisha mzunguko wa BNST usiofaa.
"Tunataka kutazama kazi ya kawaida ya aina hizi za seli na jinsi zinavyowasha ishara za umeme wakati wanyama wanalisha au wana njaa," Stuber alisema. "Tunataka kuelewa tabia zao za maumbile-ni jeni gani zinaonyeshwa. Kwa mfano, ikiwa tunapata seli ambazo zinaamilishwa kweli baada ya kula kupita kiasi, tunaweza kuangalia maelezo mafupi ya jeni ili kujua ni nini hufanya seli hizo ziwe za kipekee kutoka kwa neuroni zingine. "
Na kwamba, Stuber alisema, inaweza kusababisha malengo yanayowezekana ya madawa ya kutibu idadi ya wagonjwa na matatizo ya kula.
Taarifa zaidi: "Usanifu wa Mzunguko wa Vizuizi wa Mifumo ya Hypothalamus ya Kulisha," na JH Jennings et al. Bilim, 2013.
Iliyotolewa na Chuo Kikuu cha Huduma ya Afya ya Chuo Kikuu cha North Carolina
;