Mạch não gây ra ăn quá nhiều xác định
Tháng 9 26th, 2013 trong khoa học thần kinh
Công việc của Jennings và đồng nghiệp xác định một mạch thần kinh cơ bản hành vi cho ăn ở chuột. Sử dụng optogenetic để nhắm vào mạch thần kinh này, các nhà nghiên cứu có thể điều khiển và ức chế hành vi cho ăn, theo những cách đáng ngạc nhiên, bao gồm kích thích cho ăn ở những con chuột được cho ăn tốt và ức chế cho ăn ở những con chuột đói. Hình ảnh đặc biệt này cho thấy sự kích thích của mạch thần kinh mà các nhà nghiên cứu đã xác định việc cho ăn ở chuột có nhu cầu năng lượng đã được đáp ứng. Tín dụng: Josh Jennings
Công việc của Jennings và đồng nghiệp xác định một mạch thần kinh cơ bản hành vi cho ăn ở chuột. Sử dụng optogenetic để nhắm vào mạch thần kinh này, các nhà nghiên cứu có thể điều khiển và ức chế hành vi cho ăn, theo những cách đáng ngạc nhiên, bao gồm kích thích cho ăn ở những con chuột được cho ăn tốt và ức chế cho ăn ở những con chuột đói. Hình ảnh đặc biệt này cho thấy sự kích thích của mạch thần kinh mà các nhà nghiên cứu đã xác định việc cho ăn ở chuột có nhu cầu năng lượng đã được đáp ứng. Tín dụng: Josh Jennings
27 năm trước, các nhà khoa học có thể kích thích điện vào một vùng não chuột khiến chuột ăn, dù đói hay không. Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Trường Y UNC đã xác định chính xác các kết nối tế bào chính xác chịu trách nhiệm kích hoạt hành vi đó. Phát hiện, được công bố ngày XNUMX tháng XNUMX trên tạp chí Khoa học, cho vay cái nhìn sâu sắc về một nguyên nhân gây béo phì và có thể dẫn đến các phương pháp điều trị chứng chán ăn, chứng cuồng ăn và rối loạn ăn uống say sưa, rối loạn ăn uống phổ biến nhất ở Hoa Kỳ.
“Nghiên cứu nhấn mạnh rằng béo phì và các rối loạn ăn uống khác có cơ sở thần kinh, ”Tác giả nghiên cứu cao cấp Garret Stuber, Tiến sĩ, trợ lý giáo sư tại khoa tâm thần học và khoa sinh học tế bào và sinh lý học. Anh ấy cũng là thành viên của Trung tâm Khoa học Thần kinh UNC. "Với nghiên cứu sâu hơn, chúng tôi có thể tìm ra cách điều chỉnh hoạt động của các tế bào trong một vùng cụ thể của não và phát triển các phương pháp điều trị."
Cynthia Bulik, Giáo sư Xuất sắc về Rối loạn Ăn uống tại Trường Y UNC và Trường Y tế Công cộng Toàn cầu Gillings, cho biết, “Công việc của Stuber đi sâu vào chính xác cơ chế sinh học điều đó thúc đẩy việc ăn uống vô độ và sẽ khiến chúng ta thoát khỏi những lời giải thích mang tính kỳ thị, đưa ra lời đổ lỗi và thiếu ý chí ”. Bulik không thuộc nhóm nghiên cứu.
Quay trở lại với 1950, khi các nhà khoa học kích thích điện một vùng não gọi là vùng dưới đồi, họ biết rằng họ đang kích thích nhiều loại tế bào não khác nhau. Stuber muốn tập trung vào một loại tế bào thần kinh gaba loại tế bào trong nhân tế bào của stria terminalis, hoặc BNST. BNST là một đầu ra của hạch hạnh nhân, phần não liên quan đến cảm xúc. BNST cũng tạo thành cầu nối giữa amygdala và vùng dưới đồi, vùng não điều khiển các chức năng nguyên thủy như ăn uống, hành vi tình dục và gây hấn.
Các tế bào thần kinh gaba BNST có một cơ thể tế bào và một chuỗi dài với các khớp thần kinh phân nhánh truyền Tín hiệu điện tử vào vùng dưới đồi. Stuber và nhóm của ông muốn kích thích các khớp thần kinh đó bằng cách sử dụng một kỹ thuật optogenetic, một quá trình liên quan sẽ cho phép ông kích thích các tế bào BNST chỉ bằng cách chiếu ánh sáng vào các khớp thần kinh của chúng.
Thông thường, tế bào não không phản ứng với ánh sáng. Vì vậy, nhóm của Stuber đã sử dụng các protein được biến đổi gen - từ tảo - nhạy cảm với ánh sáng và sử dụng các virus đã được biến đổi gen để đưa chúng vào não chuột. Các protein đó sau đó chỉ được biểu hiện trong các tế bào BNST, bao gồm cả trong các khớp thần kinh kết nối với vùng dưới đồi.
Sau đó, nhóm của ông đã cấy cáp quang vào não của những con chuột được lai tạo đặc biệt này và điều này cho phép các nhà nghiên cứu chiếu ánh sáng qua dây cáp và vào các khớp thần kinh BNST. Ngay khi ánh sáng chiếu vào BNST đồng bộ, chuột bắt đầu ăn một cách phàm ăn mặc dù chúng đã được cho ăn đầy đủ. Hơn nữa, những con chuột cho thấy một sự ưa thích mạnh mẽ đối với thực phẩm giàu chất béo.
“Về cơ bản, họ sẽ ăn tới một nửa lượng calo hàng ngày trong khoảng 20 phút,” Stuber nói. “Điều này cho thấy rằng con đường BNST này có thể đóng một vai trò trong việc tiêu thụ thực phẩm và các tình trạng bệnh lý như ăn uống vô độ.”
Kích thích BNST cũng khiến những con chuột thể hiện các hành vi liên quan đến phần thưởng, cho thấy rằng ánh sáng chiếu vào các tế bào BNST giúp tăng cường niềm vui khi ăn. Mặt khác, việc tắt con đường BNST khiến chuột tỏ ra ít quan tâm đến việc ăn uống, ngay cả khi chúng bị thiếu thức ăn.
Stuber nói: “Chúng tôi thực sự có thể tìm thấy kết nối mạch thần kinh chính xác đã gây ra hiện tượng này đã được quan sát trong hơn 50 năm.
Nghiên cứu, sử dụng các công nghệ được nêu bật trong Sáng kiến Não bộ Y tế Quốc gia mới, cho thấy rằng hệ thống dây điện bị lỗi trong các tế bào BNST có thể gây ra cảm giác đói hoặc no và góp phần gây ra chứng rối loạn ăn uống của con người, khiến mọi người ăn ngay cả khi họ no hoặc tránh thức ăn khi chúng đói Nghiên cứu sâu hơn là cần thiết để xác định liệu có thể phát triển các loại thuốc điều chỉnh mạch BNST bị trục trặc hay không.
Stuber cho biết: “Chúng tôi muốn thực sự quan sát chức năng bình thường của các loại tế bào này và cách chúng phát ra tín hiệu điện khi động vật đang kiếm ăn hoặc đói”. “Chúng tôi muốn hiểu đặc điểm di truyền của chúng - những gen nào được biểu hiện. Ví dụ, nếu chúng ta tìm thấy các tế bào thực sự trở nên được kích hoạt sau khi ăn uống quá độ, chúng ta có thể xem xét hồ sơ biểu hiện gen để tìm ra điều gì làm cho các tế bào đó trở nên độc đáo với các tế bào thần kinh khác.
Và điều đó, Stuber nói, có thể dẫn đến các mục tiêu tiềm năng cho thuốc để điều trị một số bệnh nhân mắc bệnh rối loạn ăn uống.
Thông tin thêm: “Kiến trúc mạch ức chế của cơ quan phối hợp vùng dưới đồi bên cho ăn,” của JH Jennings et al. Khoa học, 2013.
Được cung cấp bởi Đại học Bắc Carolina Chăm sóc sức khỏe
;