Overeatatsiyani tetikleyen miya davri aniqlandi
Sentyabr, 26, 2013, Neuroscience
Jennings va uning hamkasblari ishi sichqonlarda ovqatlanish xulq-atvorining asosi bo'lgan neyron o'chirishni aniqlaydi. Ushbu neyron devordagi maqsadga erishish uchun optogenetikani qo'llagan holda, tadqiqotchilar, o'z navbatida, hayratlanarli tarzda oziqlantirish xatti-harakatini to'xtatib qo'yishdi va ularni inhibe qildilar, shu jumladan, yaxshi sog'liqqa berilgan sichqonlarda ovqatlanishni rag'batlantirish va och sichqonlarda ovqatlanishni inhibe qilish. Ushbu maxsus suratda tasvirlanganidek, tadqiqotchilar neyron devorini stimulyatsiya qilishda energiya talablari bajarilgan sichqonlarda ovqatlanishni kuchaytirdilar. Kredit: Josh Jennings
Jennings va uning hamkasblari ishi sichqonlarda ovqatlanish xulq-atvorining asosi bo'lgan neyron o'chirishni aniqlaydi. Ushbu neyron devordagi maqsadga erishish uchun optogenetikani qo'llagan holda, tadqiqotchilar, o'z navbatida, hayratlanarli tarzda oziqlantirish xatti-harakatini to'xtatib qo'yishdi va ularni inhibe qildilar, shu jumladan, yaxshi sog'liqqa berilgan sichqonlarda ovqatlanishni rag'batlantirish va och sichqonlarda ovqatlanishni inhibe qilish. Ushbu maxsus suratda tasvirlanganidek, tadqiqotchilar neyron devorini stimulyatsiya qilishda energiya talablari bajarilgan sichqonlarda ovqatlanishni kuchaytirdilar. Kredit: Josh Jennings
Oltmish yil ilgari olimlar sichqonchani miyasi mintaqasini elektr bilan qo'zg'atishi mumkin, bu sichqonchani och yoki yo'q bo'lishidan qat'i nazar ovqatlantiradi. Endi UNC Tibbiyot maktabi tadqiqotchilari ushbu xatti-harakatni boshlash uchun javobgar bo'lgan aniq uyali aloqalarni aniqladilar. Ushbu topilma 27 sentyabrda jurnalda chop etildi fan, semirib ketish sabablarini anglashi va anoreksiya, bulimiya nervoza va AQShda eng ko'p uchraydigan ovqatlanish buzilishi - bu ovqatlanish buzilishi uchun davolanishga olib kelishi mumkin.
«Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, semirish va ovqatlanishning boshqa buzilishlari a Nevrologik asos, - deydi katta tadqiqot muallifi Garret Stuber, tibbiyot fanlari nomzodi, psixiatriya kafedrasi assistenti va kafedrasi hujayra biologiyasi va fiziologiya. U shuningdek, UNC Neuroscience Center a'zosi. "Keyingi tadqiqotlar davomida biz miyaning ma'lum bir mintaqasidagi hujayralar faoliyatini qanday tartibga solish va davolash usullarini ishlab chiqish usulini bilar edik."
UNC Tibbiyot maktabi va Gillings global sog'liqni saqlash maktabining ovqatlanish buzilishi bo'yicha taniqli professori Sintiya Bulik shunday dedi: "Stuberning ishi aniqlik bilan mashq qiladi. biologik mexanizmlar bu bizni haddan tashqari ovqat eyishga olib keladi va bizni aybdorlik va iroda etishmovchiligini keltirib chiqaradigan kamsituvchi izohlardan uzoqlashtiradi ». Bulik tadqiqot guruhiga kirmagan.
1950-larda, olimlar lateral gipotalamus deb ataladigan miya mintaqasini elektrlashtirganda, ular turli xil miya hujayralarini rag'batlantirayotganligini bilishar edi. Stuber stria terminalining yotoq yadrosida yoki BNSTda hujayra tipidagi gaba neyronlariga e'tibor berishni xohladi. BNST - bu chetga chiqish amigdala, miyaning hissasi hissiyot bilan bog'liq. BNST shuningdek, amigdala va lateral gipotalamus o'rtasida ovqatlanish, jinsiy xulq-atvor va tajovuz kabi asosiy funktsiyalarni boshqaruvchi miya mintaqasi o'rtasida ko'prik hosil qiladi.
BNST gaba neyronlari hujayra tana va uzun taranglikda tarvaqaylab ketgan dallangan sinapslarga ega elektr signallari lateral gipotalamus ichiga kiradi. Stuber va uning jamoasi ushbu sinapslarni optogenetik uskuna yordamida uyg'otmoqchi bo'ldilar, bu BNST hujayralarini nafaqat sinaptagi nurni yoritib berishiga imkon beradi.
Odatda, miya hujayralari nurga javob bermang. Shunday qilib, Stuber jamoasi nurga sezgir bo'lgan genetik jihatdan yaratilgan oqsillardan - suv o'tlaridan - va sichqonlar miyasiga etkazish uchun genetik jihatdan yaratilgan viruslardan foydalangan. Keyinchalik bu oqsillar faqat BNST hujayralarida, shu jumladan gipotalamusga ulangan sinapslarda namoyon bo'ladi.
Keyinchalik jamoasi ushbu maxsus sichqonlar miyasida optik tolali kabellarni joylashtirdi va bu tadqiqotchilarni kabellar orqali va BNST sinapslariga yoritishga imkon berdi. BNST sinteziga chalingan yorug'lik sichqonlari yaxshi ovqatlanishiga qaramay, sut sog'ib olinadi. Bundan tashqari, sichqonchani yuqori yog'li ovqatlar uchun kuchli imtiyoz ko'rsatildi.
"Ular, asosan, taxminan 20 daqiqada kunlik iste'mol qilinadigan kaloriyalarning yarmigacha iste'mol qilishadi", dedi Stuber. "Bu shuni ko'rsatadiki, ushbu BNST yo'li oziq-ovqat iste'mol qilishda va ko'p ovqatlanish kabi patologik holatlarda rol o'ynashi mumkin".
BNSTni rag'batlantirish ham sichqonlarga mukofot bilan bog'liq bo'lgan xatti-harakatlarni namoyish etishga olib keldi va BNST hujayralarining yorug'lik nurlanishini ovqatlanish zavqini oshirdi. Ikkala tomonda BNST yo'lini yopish sichqonlarga ovqatdan mahrum bo'lgan taqdirda ham, ovqatlanishga qiziqish bildirmadi.
"Biz 50 yildan ko'proq vaqt davomida kuzatilgan ushbu hodisani vujudga keltirgan aniq asabiy tutashuvda haqiqatan ham uyga kira oldik", dedi Stuber.
Yangi Milliy Sog'liqni saqlash Miya Tashabbusining Institutlarida ta'kidlangan texnologiyalardan foydalangan holda foydalaniladigan tadqiqotlar, BNST hujayralarida noto'g'ri kabellar ochlik yoki to'yintirishni to'xtatishga xalaqit berishi va odamlarning ovqatlanish kasalliklariga hissa qo'shishi mumkinligini ko'rsatmoqda. och bo'lganida taom. BNST inshootini buzadigan dorilarni ishlab chiqish mumkinligini aniqlash uchun qo'shimcha tadqiqotlar o'tkazish zarur.
"Biz haqiqatan ham ushbu hujayra turlarining normal ishlashini va hayvonlar ovqatlanayotganda yoki och qolganda elektr signallarini qanday yoqishini kuzatishni istaymiz", dedi Stuber. «Biz ularning genetik xususiyatlarini - qanday genlar ifodalanganligini bilmoqchimiz. Masalan, agar biz haddan tashqari ko'p ovqatlangandan keyin faollashadigan hujayralarni topsak, bu hujayralarni boshqa neyronlardan nimaga xosligini bilish uchun gen ekspresiyasi profilini ko'rib chiqa olamizmi? ”
Stuberning aytishicha, giyohvand moddalarning ayrim populyatsiyalarini davolash uchun potentsial maqsadlarga erishish mumkin eb buzilishi.
Qo'shimcha ma'lumotlar: "Yanal Gipotalamus orkestralarini oziqlantirishning to'siq davri arxitekturasi", JH Jennings va boshq. fan, 2013.
Nors Karolina Health Care University tomonidan taqdim etilgan
;