Studie gir solid forbindelse mellom viscerale organer og hjernens belønning,

motivasjonssystem En ny tarm-til-hjerne-nevral krets etablerer vagusnerven som en viktig komponent i hjernesystemet som regulerer belønning og motivasjon, ifølge forskning utført ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai og publisert 20. september i journalen Celle . Studien gir en konkret kobling mellom viscerale organer og hjernefunksjon, spesielt når det gjelder belønning, og kan bidra til å informere nye mål for vagal stimuleringsterapi, spesielt for spiseforstyrrelser og følelsesmessige lidelser.

Tidligere forskning etablerte tarmen som en viktig regulator av motiverende og emosjonelle tilstander, men til nå har den relevante tarm-hjernens neuronale kretser forble unnvikende. Vagusnerven, den lengste av kranialnervene, inneholder motoriske og sensoriske fibre og passerer gjennom nakken og brystkassen til magen. Tradisjonelt, forskere mente at nerven utelukkende formidlet undertrykkende funksjoner som fylde og kvalme; i motsetning, sirkulerende hormoner, i stedet for vagal overføring, ble antatt å formidle belønningssignaler fra tarmen til hjernen.

"Vår studie avslører, for første gang, eksistensen av en nevronpopulasjon av 'belønningsneuroner' blant sensoriske celler i høyre gren av vagusnerven, "sier Ivan de Araujo, DPhil, Seniorfakultet ved Institutt for nevrovitenskap ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai og seniorforfatter av avisen. "Vi fokuserte på å utfordre det tradisjonelle synet på at vagusnerven ikke er relatert til motivasjon og glede, og vi fant at stimulering av nerven, spesielt den øvre tarmgrenen, er tilstrekkelig til sterkt å begeistre belønningsneuroner som ligger dypt inne i hjernen. "

Grenene av vagusnerven blandes intrikat, gjør det ekstremt vanskelig å manipulere hvert organ separat. For å løse denne utfordringen, forskerteamet brukte en kombinasjon av viralt leverte molekylære verktøy som tillot dem å utelukkende målrette mot de vagale sensoriske nevronene som er koblet til magen og øvre tarm.

Nærmere bestemt, forskere kombinerte forskjellige virus som bærer molekylære verktøy på en måte som tillot dem å optisk aktivere vagale nevroner koblet til tarmen mens vagale nevroner som førte til andre organer forble stumme. Tilnærmingen, en topp moderne teknikk kjent som "optogenetikk, "lar etterforskere bruke lys til å manipulere aktiviteten til et forhåndsspesifisert sett med nevroner.

Studien avslørte at de nylig identifiserte belønningsneuronene til høyre vagusnerve opererer under de samme begrensningene som tilskrives belønning av nevroner i sentralnervesystemet, betyr at de knytter perifere sanseceller til de tidligere kartlagte populasjonene av belønningsneuroner i hjernen. Slående, nevroner i venstre vagus var forbundet med metthet, men ikke med belønning. Forskerteamets anatomiske studier avslørte også, for første gang, at høyre og venstre vagale grener stiger asymmetrisk inn i sentralnervesystemet.

"Vi ble overrasket over å høre at bare den høyre vagale grenen til slutt kontakter de dopaminholdige belønningsneuronene i hjernestammen, "forklarte Wenfei Han, MD, PhD, Assisterende professor i nevrovitenskap ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai og hovedforfatter av studien. Dopamin er en nevral transmitter som er kjent for å være avgjørende for belønning og motivasjon.

Avdekking av høyre gastrointestinale vagale nevroner som transportører av belønningssignaler til hjernen åpner muligheter for nye, mer spesifikke stimuleringsmål som kan øke effekten av vagal nervestimuleringsterapi, en behandling som innebærer å levere elektriske impulser til vagusnerven, for pasienter som lider av følelsesmessige og spiseforstyrrelser.

• Innovasjonsfondet Danmark støtter forskningsprosjekt som tar sikte på å bekjempe Clostridium difficile diaré
• Å finne epigenetisk signatur ser ut til å forutsi betennelsesrisiko ved alvorlig type IBD