Entschlüsselung des Gehirns Belohnung schaltungen

03/07/2019

Zu einigen, ein Schokoladen-Kuchen, können Funken einen Schuss von Vergnügen in der Regel im Zusammenhang mit illegalen Drogen. Eine neue Studie durch Penn-Biologen bietet einige Einblicke in diesen link, enthüllt neue Informationen über, wie das Gehirn reagiert auf Belohnungen wie Nahrung und Medikamente.

In der Arbeit, die erscheint in dieser Woche online in der Zeitschrift Neuron, ein team unter der Leitung von Assistant Professor J. Nicholas Betley, Postdoktorand Amber L. Alhadeff, und student Nitsan Goldstein von der Schule der Künste und Wissenschaften zeigt, dass bei Mäusen, die Nahrung verbrauchen dreht sich nach unten die Aktivität von Neuronen, das signal hunger im Gehirn über einen anderen Weg als Alkohol und Drogen, die ebenfalls wirken als Appetitzügler. Doch die Forschung zeigt auch, dass die schaltungen, die Auslöser der lustvollen Freisetzung von Dopamin verbunden sind, die mit der Tätigkeit der hunger Neuronen, was darauf hindeutet, dass Drogen und Alkohol kann die Kontrolle nicht nur des Gehirns Belohnung schaltungen, sondern auch diejenigen, die verantwortlich für die Signalisierung hunger, die portion zu schaffen, ein Verhalten, das verstärkt sich.

„Signale der Belohnung, ob es Essen oder Drogen, Zugriff auf das Gehirn, durch verschiedene Wege“, sagt Betley, senior-Autor auf der Arbeit. „Aber wenn Sie einmal in das Gehirn, lassen Sie sich eines Verbunds zwischen Hypothalamus hunger Neuronen und Belohnung Neuronen. Es könnte sein, dass Drogen sind verstärkt nicht nur durch die Erhöhung Dopamin-spike, sondern auch durch eine Verringerung der Aktivität von hunger Neuronen, die machen Sie fühlen sich schlecht.“

Mit einem größeren Verständnis für diese Wege, die Forscher sagen, Ihre Erkenntnisse mitzuteilen, die Schaffung von mehr effektiv Gewicht-Verlust-Drogen oder auch Spielsucht-Therapien.

Betley und Kollegen, die Arbeit hat bisher gezeigt Infusion jede Art der Makronährstoffe (alle Kalorien mit der Nahrung) in eine Maus drehte die Aktivität der AgRP-Neuronen, die verantwortlich sind für die unangenehmen Gefühle im Zusammenhang mit hunger. Das signal, indem Sie die Magen sagt dem Gehirn, es hat verbraucht Essen reist zusammen, was ist bekannt als der Vagusnerv.

Neugierig, ob Alkohol, die auch Wärme, die auslösen könnten den gleichen Effekt, fanden Sie heraus, dass es sich so bei Mäusen, auch wenn die vagale Weg war unterbrochen.

„Wenn wir den Schnitt, der Autobahn, hoch kalorische und belohnen Nahrungsmittel wie Fett kann nicht mehr, dass sich das signal um den hunger Neuronen, aber ethanol könnte“, sagt Alhadeff.

Das team weiter versucht, das gleiche zu tun, mit Kokain, Nikotin und amphetamine, Medikamente, die gezeigt worden sind, haben eine Appetit-hemmende Aktivität, und fand die gleiche Sache. Es ist das erste mal, das team sagt, dass ein nicht-Nährstoff ist gezeigt worden, um zu regulieren AgRP-Neuronen, die für einen längeren Zeitraum.

„Was ist spannend ist, dass die Ergebnisse vorschlagen, es gibt pharmakologische Mechanismen gibt, die kombiniert werden können zur Verringerung der Aktivität dieser Neuronen zu lindern, hunger, wenn jemand auf ein Gewicht-Verlust-Diät“, Alhadeff sagt.

Zu wissen, dass Alkohol und Drogen auch auslösen, die Freisetzung von Dopamin, ein neurotransmitter, verbunden mit einem Gefühl der „Belohnung“, die auch die Verwicklung in sucht, das team beobachtet, dass Dopamin-Neuronen-Aktivität erhöhte sich parallel zum Rückgang der AgRP neuron Aktivität.

Sie ging danach in Führung. Mit einer Technik, durch die Sie aktivieren könnten AgRP-Neuronen ohne dass ein Tier die Nahrung, die Forscher untersucht, wie diese hunger Neuronen Einfluss der Dopamin-Signalisierung. In der Abwesenheit von einer Belohnung, die Sie fanden wenig Resonanz in der Dopamin-Neuronen zu einer Aktivierung von AgRP-Neuronen. Aber wenn ein Tier mit aktiven AgRP zugeführt wurde, ist der Anstieg der Dopamin-war sogar noch höher als normal, ohne aktiviert AgRP Neuronen. In anderen Worten, AgRP Neuronen aus Essen mehr „lohnend“, wenn die Tiere hungrig waren.

„Wir waren überrascht, zu finden, diese AgRP Neuronen schien die Signalisierung des Dopamin-Neuronen, aber wir konnten nicht erkennen, dass, bis das Tier bekommt die Belohnung,“ Goldstein sagt. „Dies suggeriert, dass entweder eine indirekte oder modulatorische Schaltkreis vermittelt die Interaktion zwischen hunger und Belohnung Neuronen im Gehirn.“

Das gleiche geschah, wenn das Tier erhielt ein Medikament, wie Nikotin.

Voran, das Forscherteam untersucht die Unterschiede zwischen den Lohn-Signale, die von Alkohol und Drogen versus Lebensmittel-und Auspacken der Verbindung, die Sie haben gezeigt, zwischen der Dopamin-Neuronen und AgRP Neuronen. Mit hoch entwickelten neuen Technologie, werden Sie auch Ihr Studium der einzelnen Neuronen zu sehen, ob die Effekte, die Sie beobachtet habe, sind aufgrund der Tätigkeit von kleinen Subpopulationen von Neuronen im Gehirn.

Wenn Sie erfolgreich zu identifizieren, eine neue, druggable Weg, könnte Ziel dieser verlinkten schaltungen, Betley, sagt es wäre zu begrüßen, als viele derzeit verfügbaren Gewicht-Verlust-Medikamente haben unangenehme Nebenwirkungen wie übelkeit.