9月26th，神经科学的2013
詹宁斯及其同事的工作确定了一种基于小鼠摄食行为的神经回路。 利用光遗传学靶向这种神经回路，研究人员能够以惊人的方式分别驱动和抑制摄食行为，包括刺激喂养良好的小鼠的喂养和抑制饥饿小鼠的摄食。 这个特殊的图像展示了研究人员确定的神经回路的刺激如何激发了已经满足能量需求的小鼠的喂养。 图片来源：Josh Jennings
詹宁斯及其同事的工作确定了一种基于小鼠摄食行为的神经回路。 利用光遗传学靶向这种神经回路，研究人员能够以惊人的方式分别驱动和抑制摄食行为，包括刺激喂养良好的小鼠的喂养和抑制饥饿小鼠的摄食。 这个特殊的图像展示了研究人员确定的神经回路的刺激如何激发了已经满足能量需求的小鼠的喂养。 图片来源：Josh Jennings
六十年前，科学家可以电刺激老鼠的大脑区域，无论老鼠是否饿，都可以使其进食。 现在，UNC医学院的研究人员已经精确指出了触发该行为的精确细胞连接。 这一发现发表在27月XNUMX日的期刊上 科学，有助于深入了解肥胖的原因，并可能导致治疗厌食症，神经性贪食症和暴食症 - 美国最普遍的饮食失调症。
“研究强调，肥胖和其他饮食失调有 神经基础”，资深研究作者Garret Stuber，博士，精神病学系和 细胞生物学 和生理学。 他还是UNC神经科学中心的成员。 “通过进一步的研究，我们可以弄清楚如何调节大脑特定区域的细胞活性并开发治疗方法。”
UNC大学医学院和吉林斯全球公共卫生学院饮食失调教授Cynthia Bulik说：“ Stuber的工作深入到 生物机制 导致暴饮暴食，并将使我们摆脱带有侮辱性和缺乏意志力的污名化的解释。” Bulik不属于研究团队。
回到1950s，当科学家电刺激大脑的一个叫做外侧下丘脑的区域时，他们知道它们刺激了许多不同类型的脑细胞。 Stuber想要关注纹状体末端床核中的一种细胞类型 - gaba神经元，或BNST。 BNST是一个露头 杏仁核，与情绪相关的大脑部分。 BNST还在杏仁核和外侧下丘脑之间形成桥梁，下丘脑是驱动食物，性行为和攻击等原始功能的大脑区域。
BNST gaba神经元具有细胞体和具有分支突触的长链 电信号 进入下丘脑外侧。 Stuber和他的团队希望通过使用光遗传学技术来刺激这些突触，这是一种让他仅通过在他们的突触上发光来刺激BNST细胞的过程。
通常情况下， 脑细胞 不要对光做出反应。 因此，Stuber的团队使用了来自藻类的对光敏感的基因工程蛋白，并使用基因工程病毒将其传递到小鼠的大脑中。 这些蛋白质仅在BNST细胞中表达，包括在与下丘脑相连的突触中表达。
然后，他的团队在这些专门培育的老鼠的大脑中植入了光纤电缆，这使研究人员能够通过电缆和BNST突触发光。 一旦光线撞击BNST突触，老鼠就会开始贪婪地进食，即使它们已经吃饱了。 此外，小鼠表现出对高脂肪食物的强烈偏好。
Stuber说：“他们基本上会在大约20分钟内吃掉每天一半的卡路里热量。” “这表明这种BNST途径可能在食物消耗和诸如暴饮暴食的病理状况中起作用。”
刺激BNST还导致小鼠表现出与奖赏相关的行为，表明BNST细胞上的光照增强了进食的乐趣。 另一方面，关闭BNST途径导致小鼠对进食兴趣不大，即使他们被剥夺了食物。
Stuber说：“我们能够真正进入精确的神经回路连接，导致这种现象已经观察了50多年。”
该研究使用新的国立卫生研究院脑倡议中强调的技术，表明BNST细胞中的错误接线可能会干扰饥饿或饱腹感，并导致人类饮食失调，导致人们即使在饱食或避免食用饥饿时的食物。 需要进一步研究以确定是否有可能开发出能够纠正BNST电路故障的药物。
Stuber说：“我们实际上想观察这些细胞类型的正常功能，以及它们在动物进食或饥饿时如何发出电信号。” “我们想了解它们的遗传特性-表达什么基因。 例如，如果我们发现暴饮暴食后真正激活的细胞，我们是否可以查看基因表达谱以找出使这些细胞与其他神经元不同的原因。”
Stuber说，这可能导致药物治疗某些人群的潜在目标 饮食失调.
更多信息： JH Jennings等人的“下丘脑外侧管进食的抑制性电路结构”。 科学2013。
由北卡罗来纳大学医疗保健提供
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