Undersøgelse giver en solid forbindelse mellem viscerale organer og hjernens belønning,

motivationssystem Et nyt neuralt kredsløb mellem tarme og hjerne etablerer vagusnerven som en væsentlig komponent i hjernesystemet, der regulerer belønning og motivation, ifølge forskning foretaget ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai og offentliggjort 20. september i tidsskriftet Celle . Undersøgelsen giver en konkret forbindelse mellem viscerale organer og hjernefunktion, især hvad angår belønning, og kan hjælpe med at oplyse nye mål for vagal stimuleringsterapi, især for spisning og følelsesmæssige lidelser.

Tidligere forskning etablerede tarmen som en vigtig regulator af motiverende og følelsesmæssige tilstande, men indtil nu har det relevante tarm-hjerne neuronale kredsløb forblev undvigende. Vagusnerven, den længste af kranienerverne, indeholder motoriske og sensoriske fibre og passerer gennem nakken og brystkassen til maven. Traditionelt set forskere mente, at nerven udelukkende medierede undertrykkende funktioner såsom fylde og kvalme; i modsætning, cirkulerende hormoner, snarere end vagal transmission, man tænkte på at overføre belønningssignaler fra tarmen til hjernen.

"Vores undersøgelse afslører, for første gang, eksistensen af ​​en neuronal population af 'belønningsneuroner' blandt sensoriske celler i den højre gren af ​​vagusnerven, "siger Ivan de Araujo, DPhil, Seniorfakultet i Institut for Neurovidenskab ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai og seniorforfatter af papiret. "Vi fokuserede på at udfordre den traditionelle opfattelse, at vagusnerven ikke er relateret til motivation og glæde, og vi fandt ud af, at stimulering af nerven, specifikt dens øvre tarmgren, er tilstrækkelig til stærkt at begejstre belønningsneuroner, der ligger dybt inde i hjernen. "

Grenene af vagusnerven blandes indviklet indbyrdes, hvilket gør det ekstremt svært at manipulere hvert organ separat. For at løse denne udfordring, forskergruppen anvendte en kombination af viralt leverede molekylære værktøjer, der tillod dem udelukkende at målrette mod de vagale sensoriske neuroner forbundet til maven og øvre tarm.

Specifikt, forskere kombinerede forskellige vira, der bærer molekylære værktøjer på en måde, der gjorde det muligt for dem optisk at aktivere vagale neuroner forbundet med tarmen, mens vagale neuroner, der førte til andre organer, forblev stumme. Tilgangen, en topmoderne teknik kendt som "optogenetik, "tillader efterforskere at bruge lys til at manipulere aktiviteten af ​​et forud specificeret sæt neuroner.

Undersøgelsen afslørede, at de nyligt identificerede belønningsneuroner i den højre vagusnerve opererer under de samme begrænsninger, der tilskrives belønning af neuroner i centralnervesystemet, hvilket betyder, at de forbinder perifere sanseceller med de tidligere kortlagte populationer af belønningsneuroner i hjernen. Påfaldende, neuroner i venstre vagus var forbundet med mæthed, men ikke med belønning. Forskerteamets anatomiske undersøgelser afslørede også, for første gang, at højre og venstre vagale grene stiger asymmetrisk ind i centralnervesystemet.

"Vi blev overraskede over at erfare, at kun den højre vagale gren i sidste ende kontakter de dopaminholdige belønningsneuroner i hjernestammen, "forklarede Wenfei Han, MD, Ph.d., Lektor i neurovidenskab ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai og hovedforfatter af undersøgelsen. Dopamin er en neuralsender, der vides at være afgørende for belønning og motivation.

Afsløring af højre gastrointestinale vagale neuroner som transportører af belønningssignaler til hjernen åbner muligheder for nye, mere specifikke stimuleringsmål, der kan øge effekten af ​​vagal nerve stimuleringsterapi, en behandling, der involverer levering af elektriske impulser til vagusnerven, for patienter, der lider af følelsesmæssige og spiseforstyrrelser.

• Innovationsfonden Danmark støtter forskningsprojekt, der har til formål at bekæmpe Clostridium difficile diarré
• At finde epigenetisk signatur ser ud til at forudsige betændelsesrisiko ved alvorlig type IBD