Neurowetenschappers traceren hersen-naar-darm-routes

Pavlov toonde vele jaren geleden aan dat het centrale zenuwstelsel omgevingssignalen en ervaringen uit het verleden gebruikt om anticiperende reacties te genereren die een efficiënte spijsvertering bevorderen. En we weten al lang dat elke toename van de werkloosheid en de bijbehorende stress gepaard gaat met een toename van het sterftecijfer door maagzweren."

Peter Strick, doctoraat, Brain Institute wetenschappelijk directeur en voorzitter van neurobiologie bij Pitt

Om hersengebieden te vinden die de darm controleren, Strick en zijn co-auteur David Levinthal, MD, doctoraat, assistent-professor gastro-enterologie, hepatologie en voeding bij Pitt, gebruikte een stam van het rabiësvirus om verbindingen van de hersenen naar de maag te volgen.

Na te zijn geïnjecteerd in de maag van een rat, de virale tracer vond zijn weg terug naar de hersenen door van neuron naar neuron te springen -; dezelfde truc gebruiken die het rabiësvirus gebruikt om de hersenen te infiltreren nadat het het lichaam is binnengekomen via een beet of krab -; om de hersengebieden te onthullen die controle uitoefenen over de maag.

Strick en Levinthal ontdekten dat de parasympathische -; "rust en verteren" -; paden van het zenuwstelsel gaan meestal terug van de maag naar een hersengebied dat bekend staat als de rostrale insula, die verantwoordelijk is voor viscerale sensatie en emotieregulatie.

"De maag stuurt sensorische informatie naar de cortex, die instructies terugstuurt naar de darmen, "Zei Strick. "Dat betekent dat onze 'onderbuikgevoelens' niet alleen zijn opgebouwd uit signalen die afkomstig zijn van de maag, maar ook van alle andere invloeden op de rostrale insula, zoals ervaringen uit het verleden en contextuele kennis."

In tegenstelling tot, de sympathieke -; "vechten of vluchten" -; paden van het centrale zenuwstelsel, die ingrijpen als we gestrest zijn, voornamelijk terug te voeren van de maag naar de primaire motorische cortex, dat is de zetel van vrijwillige controle over de skeletspieren die het lichaam bewegen.

Het identificeren van deze neurale paden die de hersenen en de maag verbinden, kan nieuwe inzichten opleveren in veelvoorkomende darmaandoeningen.

Bijvoorbeeld, Helicobacter pylori infectie veroorzaakt meestal de vorming van zweren, maar dalende signalen van de hersenschors zouden de groei van de bacteriën kunnen beïnvloeden door de maagafscheiding aan te passen om de maag min of meer gastvrij te maken voor indringers.

Deze inzichten zouden ook de klinische gastro-enterologiepraktijk kunnen veranderen. Wetende dat de hersenen fysieke controle over de darmen uitoefenen, geeft artsen een nieuwe manier om darmproblemen te benaderen.

"Verschillende veel voorkomende darmaandoeningen, zoals dyspepsie of prikkelbaredarmsyndroom, wordt mogelijk niet beter met de huidige behandelingen, " zei Levinthal, die ook gastro-enteroloog is bij UPMC. "Onze resultaten bieden corticale doelen die van cruciaal belang zullen zijn voor het ontwikkelen van nieuwe, op de hersenen gebaseerde therapieën die nuttig kunnen zijn voor onze patiënten."

• Diagnose en behandeling van niet-alcoholische leververvetting
• Wereldwijde studie om te testen of antimalariamedicijn COVID-19 kan voorkomen bij gezondheidswerkers