- elemeket
- absztrakt
- BEVEZETÉS
- AZ EREDMÉNYEK
- Fos kiáramlás térképezése: a lokális idegsejtek aktivációjának zónáinak azonosítása
- Orexin Hedonic Hotspot alelnöki poszton
- Egy orexin hotspot anatómiai részletei
- A VP hotspoton kívüli webhelyek
- Az Orexin nem képes modulálni a kininnel szembeni idegenkedő válaszokat
- VITA
- Az Orexin javította a szacharózra adott „csábító” reakciókat a hátsó VP-ben
- Az LH vagy SLEA Orexin nem erősíti a hedonikus "járást"
- A VP Hedonic Hotspot neurobiológiai alapjai?
- Potenciális kapcsolatok az Orexin funkciójával a javadalmazásban és az érzéstelenítésben
- Áramkör és klinikai következmények
elemeket
- Etetési magatartás
- neurotranszmitterek
- Jutalom
absztrakt
A laterális hipotalamuszban (LH) található Orexin neuronok részt vesznek az étel és az éhség megjutalmazásában, valamint motiválják őket a nem addiktív táplálékért való jutalomra (Aston-Jones és Harris, 2004; Zheng és mtsai, 2007; Aston-Jones és mtsai. 2010; Choi és mtsai, 2010; Jupp és mtsai, 2011; España és Calipari, 2012). Az OH-projektből származó Orexin-idegsejtek sok előagy célpontig, beleértve a ventrális pallidumot (VP) (Baldo és mtsai, 2003). VP esetében az orexin bemenetek különösen sűrűek a hátsó felében (Baldo és mtsai, 2003). Ennek megfelelően a VP idegsejtek expresszálják az orexin-A és az orexin-B receptorokat (Marcus és mtsai., 2001), és kölcsönös kimeneti vetületeket küldenek vissza az LH-ba (Groenewegen et al., 1993; Haber és mtsai, 1993).
A hátsó VP tartalmaz egy speciális anatómiai csomópontot is, amely fokozza az érzékszervi örömet egy hedonikus hotspot formájában. A hedonikus hotspot a VP kistérség köbmillimétere, ahol az opioid mikroinjekciós stimuláció növeli a szacharóz íz pozitív hedonikus hatását (Peciña és Berridge, 2005; Smith és Berridge, 2005; Shimura és mtsai, 2006; Mahler és mtsai, 2007; Smith és Berridge, 2007; Smith és mtsai, 2009; Wassum és mtsai, 2009; Smith és mtsai, 2011). Az ilyen "népszerű" javulásokat az édesség által kiváltott pozitív affektív orofaciális válaszok fokozásával lehet mérni, amelyek homológok patkányokban, majmokban, majmokban és emberekben (Steiner, 1973; Grill és Norgren, 1978; Berridge, 2000; Steiner és mtsai, 2001). Például egy mu opioid agonista (DAMGO) mikroinjekciója a hátsó VP hotspotba több mint kétszeresére növelheti a szacharózíz által kiváltott pozitív "szimpatikus" válaszok számát (Peciña és Berridge, 2005; Smith és Berridge, 2005; Mahler és mtsai., 2007; Ho, 2010).
Az orexin neuronok kivetítése az LH-ból a hátsó VP hedonikus hotspotjába arra utal, hogy a VP hotspot közvetítheti az ételek hedonikus hatásának orexin-indukálta növekedését is. Arisztotelész óta ismert, hogy az ételeknek jobb az íze éhes állapotban (Arisztotelész 350BC/2009; Cabanac, 1971); (Cabanac, 1971; Kringelbach, 2005). Az éhségtől a szaturációhoz képest megnövekedett érzékszervi örömet "allesztéziának" nevezzük (a szenzoros hedonikus sokk homeosztatikus fiziológiai modulációja) (Cabanac, 1971; Kringelbach, 2005). Az orexin mint allesztézia mechanizmusának jelölése valószínűbbé válna, ha bebizonyosodna, hogy a VP-ben lévő orexin növelheti az ételjutalmak hedonikus hatását. A VP-nek az allesztézia hedonikus modulációjában való részvételének bizonyos támogatottsága a korábbi demonstrációkból származik, miszerint a VP hotspot idegsejtjei a hedon ízének növekedését vagy "hasonló" ízallesztézist kódolják fiziológiásan indukált természetes étvágy alatt, és hogy a VP hotspot neuronok is növekedést kódolnak a szacharózt kiváltó ízvilágban: a hotspot accumbens-pallidum áramkörök farmakológiai opioid stimulálása (Tindell et al., 2006; Smith et al., 2011; Robinson és Berridge, 2013).
Nincs azonban közvetlen bizonyíték arra, hogy a VP hotspotban az orexinben található idegsejtek stimulálása fokozhatná a hedonikus "szimpatikus" válaszokat a szacharóz ízére. Megvizsgáltuk, hogy az orexin-A mikroinjekciói a VP hotspotba növelik-e az édesség hatását a hedonikára, amint azt az affektív ízparadigma felméri, és feltérképeztük az anatómiai határokat az effektív növekedésre az orexin mikroinjekcióinak összehasonlításával más struktúrákban, például az LH-ban és megnagyobbodott amygdala. A feltérképezést az orexin mikroinjekciók neurobiológiai hatásának helyi elterjedésének becslésével támogattuk a mikroinjekciós helyeket körülvevő Fos-felhők mérésével. Eredményeink alátámasztják azt a hipotézist, hogy a VP-ben van egy orexin hedonikus hostpot, és azt sugallják, hogy a hotspot kifejezetten a hátsó VP-n helyezkedik el, és nem terjed a szomszédos struktúrákra.
AZ EREDMÉNYEK
Fos kiáramlás térképezése: a lokális idegsejtek aktivációjának zónáinak azonosítása
Az orexin hotspot összehasonlítása az opioid hedonikus hotspottal a ventral pallidumban (VP). A fent látható vízszintes agy. A második sor a leu-enkefalinnal festett vízszintes részen látható VP fújását mutatja (Smith és Berridge (2005) módosította). Az atlasz megfelelő ábrázolása Paxinos és Watson (1998) jobb oldalán. Az alján látható az orexin hotspot összehasonlítása, amelyet itt a farok VP-ben (piros vonal) azonosítottunk annak opioid hedonikus hotspotjával (narancssárga vonal), amelyet Smith és Berridge (2005) korábban feltérképezett. A kép színes reprodukciója a neuropsychopharmacology on-line elérhető.
Teljes méretű kép
- Töltse le a PowerPoint diát
A VP hotspoton kívüli webhelyek
A hedonika sokkal szerényebb, a járműszinthez képest csak körülbelül 15% -kal történő javulását érte el közvetlenül a VP hotspot után orexin mikroinjekciókkal a környező sávban lévő, körülbelül 1 mm széles helyeken (3. ábra). Az orexin bizonyos specifikus mikroinjekciói a környező sávban jól behatolhatnak a VP hotspotba (a fent említett Fos-felhőátmérők alapján). Az Orexin mikroinjekciók egyáltalán nem voltak kimutatható hatással a hedonikus szacharózreakciókra az 1 mm-es sávon kívüli helyeken. A hatástalan webhelyek hotspot-elhelyezéseket tartalmaztak az elülső VP-ben. A hatástalan helyek magukban foglalják a VP-n kívüli gyakorlatilag külső struktúrákat is, például az elülső LH-ban és az oldalsó pre-optikus régióban található helyeket (a VP hotspot felé eső caudalis-mediális). A SLEA vagy a substantia innominata helyek (a hotspot felé caudalisak) szintén hatástalanok voltak. A VP hotspot kifejezett összehasonlítása azokkal a más helyekkel azt mutatta, hogy a hedonikus válaszok növekedése statisztikailag megbízhatóan magasabb volt a VP hotspoton belül (SLEA P = 0,048; LH P = 0,015; 3. ábra).
Az Orexin nem képes modulálni a kininnel szembeni idegenkedő válaszokat
A forró kinin-szulfát oldat orális infúziói mindig sok averzív reakció (például hiányosságok) undorító mintázatát váltották ki, és szinte semmilyen pozitív hedonikus reakciót nem. A kinin averzív reakcióeredményeinek nagyságát az orexin mikroinjekciók nem változtatták (összehasonlítva a vivőanyag mikroinjekciók kontroll pontszámával ugyanazon patkányokon). Az orexin mikroinjekciók még a hátsó VP hotspoton belül sem tudták megváltoztatni az averzív válaszokat (VP hotspot jármű: 51, 8 ± 11, 8 averzív válasz; orexin: 44, 14 ± 8, 4 averzív válasz, P = 0,61, NS). Hasonlóképpen, az LH, a globus pallidus vagy a megnagyobbodott amygdala összes külső helyzete nem változtatta meg az averzív kinin (NS) által kiváltott "nem tetsző" reakciók számát. Hasonlóképpen, az orexin sem a VP hotspoton belül, sem azon kívül nem változtatta meg a forró kininek által kiváltott pozitív reakciók nagyon alacsony szintjét. A kininre adott pozitív válaszokat mindig a nulla közelében tartották, ami ismét azt sugallja, hogy az orexin hedonin fokozásának hatásai a már kellemes ízérzés, például a szacharóz pozitív hatásainak fokozására korlátozódtak, és nem terjedtek ki a rendkívüli keserűség modulációjára.
VITA
Az Orexin javította a szacharózra adott „csábító” reakciókat a hátsó VP-ben
Eredményeink összességében azt jelezték, hogy az orexin által kiváltott hedonikus édesítésnek lokalizált anatómiai hotspotja van a hátsó VP-ben. A VP hotspoton belül az orexin mikroinjekciók több mint 175% -kal növelték a szacharóz édes íze által kiváltott pozitív hedonikus vagy „szimpatikus” reakciókat (pl. Az ajkak és mancsok nyalogatása; összehasonlítva a jármű kontroll szintjével) anélkül, hogy megváltoztatták volna a negatív „kellemetlen” értéket. forró kinin által kiváltott reakciók (pl. hézagok). Az orexin hedonikus hotspot térfogata VP-ben úgy tűnt, hogy in 1 mm3 térfogatú, a mérete és a határa hasonló a korábban a VP opioid hotspot számára meghatározottakhoz (4. ábra) (Smith és Berridge, 2005; Kupchik és Kalivas, 2012). úgy tűnik, hogy az orexin hotspot nem terjed ki a VP-n keresztül az LH, pre-opticus régióba vagy tágult amygdalába, az alábbiakban leírtak szerint.
Az LH vagy SLEA Orexin nem erősíti a hedonikus "járást"
Különösen érdekes, hogy az orexin hedonikus hotspot nem hatolt be a szomszédos LH-ba (a VP-t azonnal caudalis és mediális) annak ellenére, hogy az orexin neuronok az LH-ból eredtek (Harris et al., 2005; Aston-Jones et al., 2010), és hogy az LH-nak jól ismert szerepe van az ételbevitel előmozdításában (Valenstein et al., 1970; Gao és Horvath, 2007; Berthoud és Morrison, 2008). Az orexin hotspot sem terjedt ki a folyamatos SLEA-ra. Mind az LH, mind az SLEA mikroinjekciós helyei nem hoztak kimutatható hedonikus amplifikációt (3. ábra). A hedonikus "népszerűség" növelésének elmulasztása nem zárja ki, hogy az orexin vagy más LH vagy SLEA jelek közvetlenül az éhség egyéb aspektusaira hatjanak, ideértve az étkezési motiváció ("vágy") motivációs tulajdonságainak növelését. Mindazonáltal eredményeink azt sugallják, hogy a hedonikus "tetszés" növelése érdekében szükség lehet az orexin jelek továbbítására az LH eredetén kívül speciális hedonikus generáló helyekre, például az azonosított hátsó VP hotspotra.
A VP Hedonic Hotspot neurobiológiai alapjai?
Potenciális kapcsolatok az Orexin funkciójával a javadalmazásban és az érzéstelenítésben
Az Orexin részt vesz az éhség közvetítésében (Harris és mtsai, 2005; Zheng és mtsai, 2007; Berthoud és Morrison, 2008; Gao és Horvath, 2008; Borgland és mtsai, 2009; Aston-Jones és mtsai, 2010; Choi et al., 2010; Berthoud és mtsai, 2011; Thompson és Borgland, 2011; Mahler és mtsai, 2012), és fontosnak tűnik megfontolni, hogy a hátsó VP orexin hedonikus hotspotja, amelyet itt exogén stimuláció mutat be, szintén lehetővé teheti az orexin növekedését a VP-ben. az éhség alatt endogén módon előforduló hotspot jobb ízt ad az ételnek (allesztézia). Az éhség alatt az LH neuronokra felszabaduló NPY által kiváltott endogén orexin felszabadulás növekedése fokozhatja az élelmiszer-hedonikus hatást, valamint az orexin exogén mikroinjekcióit a VP hotspotban.
Anatómiailag a VP alkalmas a hipotalamusz éhségjelek és az accumbens-palidális mechanizmusok összekapcsolására, amelyek köztudottan táplálékot közvetítenek, mivel a VP kiterjedt kölcsönhatásban áll mind az LH-val, mind az NAc-vel (Zahm et al., 1996; Groenewegen et al., 1999; Kalivas és Nakamura)., 1999; Heimer és mtsai, 2008; Smith és mtsai, 2009; Haber és Knutson, 2010; Napier és Mickiewicz, 2010; Thompson és Swanson, 2010; Stratford és Wirtshafter, 2012). Ezek a neurobiológiai jellemzők valószínűleg hozzájárulhatnak a VP hátsó pontja által okozott hedonikus amplifikáció funkcionális egyediségéhez is.
Áramkör és klinikai következmények
Az Orexin olyan jutalmakban is részt vesz, mint az addiktív szerek (Harris és mtsai, 2005; Harris és Aston-Jones, 2006; Aston-Jones és mtsai, 2010; Smith és mtsai, 2010b; Kim és mtsai, 2012; Mahler és munkatársai, 2012; Mahler és mtsai, 2012)., 2012). A drogjutalomban való részvétel növeli annak lehetőségét, hogy az itt meghatározott VP orexin hotspot szerepet játszhat a drogokból fakadó intenzív élvezetek és esetleg más, nem élvező szenzoros jutalmak létrehozásában.
Természetesen, legyen az étel vagy más jutalom, a VP hotspot nem képes egyedül fellépni a hedonikus hatás fokozása érdekében. A "szimpatikus" válaszok fokozása érdekében a VP hotspot stimulálásának nagyobb mezokortikoid áramköröket kell megszereznie, amelyek az agy nagy részén átnyúlnak. Ide tartoznak a kölcsönös funkcionális kölcsönhatások egy másik NAc hotspottal (Peciña és Berridge, 2005; Mahler és mtsai, 2007; Smith és mtsai, 2011) oly módon, hogy NAc-VP integrált hedonikus áramkört alkossanak, amely egyetlen egységként működik (Smith és Berridge, 2007; Smith és mtsai, 2010a; Smith és mtsai, 2011). Eredményeink arra utalnak, hogy a VP javadalmazási áramkört az LH vezérlő áramkörök is befolyásolják. Ez összhangban van a fenti korábbi megállapításokkal, valamint az íz által kiváltott idegsejtek égésének VP modulációjával és az allesztézia (nátrium-étvágy) típusához kapcsolódó allúziókkal (Tindell et al., 2006; Tindell et al., 2009). Valószínű, hogy ilyen moduláció előfordulhat a VP-t aktiváló kalóriatartalmú ételek esetében is (Beaver et al., 2006; Stoeckel et al., 2008).
Klinikailag az LH és az orexin VP-vel való szabályozási interakciói és a kapcsolódó hedonikus táplálék-jutalom áramkörök ezért fontosak lehetnek az elhízás és az étkezési rendellenességek egyes formáinak megértésében (Aston-Jones et al., 2010; Choi et al., 2010) Mahler és mtsai., 2010)., 2012). A VP ilyen szerepe a hedonikus diszfunkció kóros túlzott fogyasztásában kiterjedhet más előnyök kényszeres törekvésére is, beleértve a kábítószer-függőséget is (Mahler és mtsai, 2012).
Noha a klinikai vonatkozások még vizsgálódnak, ezek az eredmények mutatják be elsőként azt a tudásunkat, hogy az orexinnek vannak hedonikus generáló funkciói, amelyek képesek fokozni az érzékszervi öröm "szimpatikus" reakcióit, vagy hogy ezek a hedonikus funkciók lokalizálódhatnak egy anatómiai hotspotban. Ez a VP hedonikus mechanizmus potenciális módot kínál a szabályozó hipotalamusz neurokémiai jelének a klasszikus díjazási áramkörökre való hatására és az édesség hedonikus hatásának fokozására. Az érzékszervi örömre adott "szimpatikus" válaszok fokozásával ez az orexin hotspot mechanizmus a VP-ben alkalmas arra, hogy közvetítse a természetes ízekben jelentkező pozitív hatás természetes modulációját, és potenciálisan hozzájárul a pszichopatológiai állapotokhoz is, amelyek torzíthatják a pozitív hatást, mint pl. tivornya. - étkezési rendellenességek, addiktív szerek vagy hangulati rendellenességek.