Gesundheit

Angst vor Essen? Die Antwort kann in der basalen Vorderhirn

Nach dem Fasten für 24 Stunden die typischen Labor-Maus verbringt viel Zeit beim Essen. Überraschend ist dies nicht, was Jay M. Patel sah, als er studierte basale Vorderhirn schaltkreise bei Mäusen.

„Wenn ich trat Dr. Benjamin Arenkiel Labor, Sie hatte gerade entdeckt, eine einzigartige Reihe von schaltungen in das basale Vorderhirn, einer region, getrennt von den hypothalamus, die Hirnregion, die normalerweise reguliert, wie viel Sie Essen, je nachdem, wie viel Energie Sie verbringen,“ sagte Patel, student in neuroscience Medical Scientist Training Program (M. D./Ph. D.) an der Baylor College of Medicine. „Ich wollte untersuchen, was diese schaltungen sind verbunden mit der Fütterung Zentrum des Gehirns waren tatsächlich tun.“

Mit cutting-edge-Technologien, einschließlich microendoscopy-imaging-Protokolle, Patel und seine Kollegen zunächst untersucht, welche Arten von stimuli aktiviert werden würde, die schaltungen. Durch die Aufzeichnung der Aktivität der Neuronen, Patel fand, dass Lebensmittel, Gerüche hoch aktiviert eine Untergruppe von Neuronen im basalen Vorderhirn, gekennzeichnet durch die expression des Moleküls vGlut2.

„Das war sehr interessant, weil wir wissen, dass der Geruchssinn fahren kann Appetit. Zum Beispiel, nach dem riechen nachtisch, möchten Sie vielleicht, um es zu Essen, obwohl Sie hatte gerade eine große Mahlzeit. Oder Umgekehrt, nach dem riechen eine verdorbene Speise, die Sie nicht Essen, selbst wenn Sie sind sehr hungrig,“ Patel sagte.

Obwohl die Wissenschaftler wussten, dass die Wahrnehmung von Nahrung Gerüche selbst kann Einfluss auf die neuronale Aktivität im hypothalamus, es war unklar, wie die geruchswahrnehmung wurde weitergeleitet an den hypothalamus. Sie waren begeistert von der Möglichkeit, dass der Roman vGlut2 basale Vorderhirn schaltungen möglicherweise eine Antwort.

Überraschende Ergebnisse Patel und seine Kollegen untersuchten die Wirkung von speziell aktivieren vGlut2 Neuronen im basalen Vorderhirn und beobachtet dramatisch veränderten Fressverhalten von Mäusen.

„Überraschend ist, vier bis fünf Tage, nachdem wir begannen das experiment der Mäuse begonnen, Gewicht zu verlieren schnell,“ Patel sagte.

Die Forscher festgestellt, dass die Tiere schneller Gewicht-Verlust könnte nicht erklärt werden, durch metabolische Dysfunktion, wie Sie fanden keine Unterschiede zwischen den Ebenen der Hypophyse oder der Schilddrüse Hormone, oder in das Niveau der Glukose -, insulin-oder leptin zwischen der experimentellen und der Kontrollgruppe. Die Mäuse verloren schnell an Gewicht zu, weil Sie aufgehört hatte zu Essen.

„Sie Essen Sie nicht, selbst wenn Sie hungrig waren, das fanden wir bemerkenswert, weil die Tiere gezwungen sind, zu Essen, um zu überleben,“ Patel sagte. Interessanterweise, sind weitere Experimente zeigten, dass natürlich unangenehmer Gerüche hatte einen stärkeren Effekt auf die vGlut2 basale Vorderhirn-Neuronen als Essen allein, weil Sie eine Nahrung Fluchtverhalten von Mäusen.

„Es schien, dass die Tiere Angst hatten, von Nahrungsmitteln,“ Patel sagte. „Obwohl Sie hungrig waren, mieden Sie Orte, wo das Essen aufgestellt wurde.“

„Wir haben festgestellt, ein Gehirn-Schaltung, angetrieben von vGlut2 Neuronen im basalen Vorderhirn, die unterdrückt Appetit, wenn es aktiv und stimuliert das Fressverhalten, wenn es inaktiv ist,“ Patel sagte. „Wir haben auch festgestellt, dass diese Schaltung, die gebildet wird, indem nur ein paar tausend Neuronen, beteiligt an der Wahrnehmung der Außenwelt, verbindet mit und überschreibt die Fütterung Verhalten reguliert durch hypothalamus.“

„Wir denken, diese Arbeit hat mögliche Auswirkungen, die bis über Fütterung, – Verhalten und-Maus-Physiologie“, sagte Arenkiel, associate professor für Neurowissenschaften und molekulare und Humangenetik und McNair Scholar an der Baylor. Er ist auch ein Mitglied der Jan und Dan Duncan Neurological Research Institute an der Texas-Kinderklinik. „Diese Schaltung ist sehr engagiert mit, wie unser Gehirn wahrnimmt, die außerhalb der Welt und bringt diese Informationen an den hypothalamus, also die Verbindung mit Aspekten der Physiologie wie die Fütterung, die sich auf Essstörungen sind verbunden mit vielen neuropsychiatrischen Erkrankungen.“

Lesen Sie alle details dieser Arbeit, gehen Sie zu der Fachzeitschrift eLife.

Andere Mitwirkende, die zu dieser Arbeit gehören Jessica Swanson, Kevin Ung, Alexander Herman, Elizabeth Hanson und Joshua Ortiz-Guzmán, alle angeschlossenen mit Baylor-College von Medizin; Jennifer Selever (an der Baylor und der Jan und Dan Duncan Neurological Research Institute, Texas Children ‚ s Hospital); und Qingchun Tong Universität von Texas Health Science Center in Houston.