Prethodna istraživanja utvrdila su crijeva kao glavni regulator motivacijskih i emocionalnih stanja, ali do sada, mjerodavna neuronska kola crijeva i mozga ostala su nedostižna. Vagusni živac, najduži od kranijalnih živaca, sadrži motorna i osjetilna vlakna te prolazi kroz vrat i prsni koš do trbuha. Tradicionalno, znanstvenici su vjerovali da živac isključivo posreduje u suzbijanju funkcija poput sitosti i mučnine; u kontrastu, cirkulirajući hormoni, umjesto vagalnog prijenosa, smatralo se da prenose signale nagrade iz crijeva u mozak.
"Naša studija otkriva, prvi put, postojanje neuronske populacije 'neurona nagrađivanja' usred osjetnih stanica desne grane vagusnog živca, "kaže Ivan de Araujo, DPhil, Viši fakultet na Odsjeku za neuroznanost Medicinskog fakulteta Icahn na planini Sinaj i viši autor rada. "Usredotočili smo se na osporavanje tradicionalnog stava da vagusni živac nije povezan s motivacijom i užitkom i otkrili smo da stimulacija živca, posebno gornja grana crijeva, je dovoljno da snažno pobudi neurone nagrađivanja koji leže duboko u mozgu. "
Grane vagusnog živca zamršeno su isprepletene, što iznimno otežava manipulaciju svakim organom zasebno. Za rješavanje ovog izazova, istraživački tim upotrijebio je kombinaciju molekularnih alata isporučenih virusom koji su im omogućili da ciljaju isključivo na vagalne osjetne neurone povezane sa želucem i gornjim crijevima.
Posebno, istraživači su kombinirali različite viruse koji nose molekularne alate na način koji im je omogućio optičku aktivaciju vagalnih neurona povezanih s crijevima, dok su vagalni neuroni koji vode do drugih organa ostali nijemi. Pristup, najsuvremenija tehnika poznata kao "optogenetika, "dopušta istražiteljima da koriste svjetlost za manipuliranje aktivnošću unaprijed određenog skupa neurona.
Studija je otkrila da novootkriveni neuroni nagrađivanja desnog vagusnog živca djeluju pod istim ograničenjima koja se pripisuju nagrađivanju neurona središnjeg živčanog sustava, što znači da povezuju periferne osjetne stanice s prethodno mapiranim populacijama nagradnih neurona u mozgu. Zapanjujuće, neuroni lijevog vagusa povezani su sa sitošću, ali ne uz nagradu. Anatomske studije istraživačkog tima također su otkrile, prvi put, da se desna i lijeva vagalna grana asimetrično uspinju u središnji živčani sustav.
"Iznenadili smo se kad smo saznali da samo desna vagalna grana s vremenom dolazi u kontakt s neuronima nagrađivanja koji sadrže dopamin u moždanom deblu, "objasnio je Wenfei Han, DOKTOR MEDICINE, Doktor znanosti, Docent za neuroznanost na Medicinskom fakultetu Icahn na planini Sinaj i vodeći autor studije. Dopamin je neuronski prijenosnik za koji se zna da je bitan za nagradu i motivaciju.
Otkrivanje desnih gastrointestinalnih vagalnih neurona kao prijenosnika signala nagrade u mozak otvara mogućnosti za nove, specifičnije ciljeve stimulacije koji mogu povećati učinkovitost terapije stimulacije vagalnog živca, liječenje koje uključuje isporuku električnih impulsa do vagusnog živca, za pacijente koji pate od emocionalnih poremećaja i poremećaja prehrane.