Sinirbilim

Susuzluğa Yönelik Beyin Ağı ve Tuz Düzenlemesi Ortaya Çıktı

Özet: Araştırmacılar, beynin susuzluğu ve tuz iştahını nasıl düzenlediğini anlama konusunda önemli bir ilerleme kaydetti. Çalışmalarında, sindirim sinyallerinin işlenmesinde önemli bir beyin bölgesi olan parabrakiyal çekirdeği (PBN) keşfetmek için fareler üzerinde optogenetik ve kemogenetik teknikler kullanıldı.

Lateral PBN’de su ve tuz alımına yanıt veren iki spesifik nöron popülasyonu belirlediler ve bu nöronların tüketim davranışını modüle etmeye ve aşırı alımı önlemeye nasıl yardımcı olduğunu ortaya çıkardılar. Bu araştırma, sıvı dengesini ve ilgili bozuklukları kontrol eden beyin mekanizmalarına dair önemli bilgiler sağlıyor.

Ana unsurlar:

  1. Lateral PBN’deki iki farklı nöron popülasyonu, su ve tuz alımına yanıt vererek susuzluğu ve tuz iştahını düzenler.
  2. Bu nöronların optogenetik aktivasyonu, yoksun koşullarda bile su ve tuz tüketimini azaltır.
  3. Bulgular, sıvı alımının nörolojik kontrolüne dair önemli bilgiler sunuyor ve aşırı su ve tuz tüketiminin neden olduğu bozuklukların anlaşılmasına yönelik çıkarımlar sunuyor.

Kaynak: Tokyo Teknoloji Enstitüsü

Sulu kalmak ve uygun miktarda tuz tüketmek, insanlar da dahil olmak üzere karada yaşayan hayvanların hayatta kalması için çok önemlidir. İnsan beyninde, susuzluğu ve tuz iştahını ilginç şekillerde düzenleyen sinir devrelerini oluşturan çeşitli bölgeler vardır.

Önceki çalışmalar, su veya tuz alımının, sindirim sistemi yutulan maddeleri emmeden önce susuzluğu ve tuz iştahını hızlı bir şekilde bastırdığını ileri sürdü; bu da sindirim organlarında, içme ve beslenmeye tepki olarak gerçek zamanlı susuzluk ve tuz iştahının modülasyonuna yardımcı olan algılama ve geri bildirim mekanizmalarının varlığına işaret ediyor. . Ne yazık ki, bu konuyla ilgili kapsamlı araştırmalara rağmen, altta yatan bu mekanizmaların ayrıntıları belirsizliğini korudu.

Bu, sudan yapılmış bir kafa ve nöronları gösteriyor.
Deneyler sırasında araştırmacılar, farelere (normal veya susuz veya tuzsuz koşullarda) su ve/veya tuzlu su sundular ve karşılık gelen içme davranışlarıyla birlikte sinirsel aktiviteleri izlediler. Kredi: Nörobilim Haberleri

Bu konuya ışık tutmak amacıyla, Japonya’dan bir araştırma ekibi yakın zamanda beynin sindirim organlarından gelen sindirim sinyallerini aktaran merkezi olan parabrakial çekirdek (PBN) üzerinde derinlemesine bir çalışma yürüttü.

İlk yazarı Tokyo Teknoloji Enstitüsü’nden Yardımcı Doçent Takashi Matsuda olan son makaleleri 2017’de yayımlandı. Hücre Raporları 23 Ocak 2024’te.

Araştırmacılar bir dizi çalışma gerçekleştirdi canlı genetiği değiştirilmiş fareler kullanılarak yapılan deneyler. Optogenetik (ve kemogenetik) modifikasyonları tanıttılar ve canlı Bu farelere kalsiyum görüntüleme teknikleri uygulandı ve ışık (ve kimyasallar) kullanılarak lateral PBN’deki (LPBN) spesifik nöronların aktivasyonunu veya inhibisyonunu görselleştirmelerine ve kontrol etmelerine olanak sağlandı.

Deneyler sırasında araştırmacılar, farelere (normal veya susuz veya tuzsuz koşullarda) su ve/veya tuzlu su sundular ve karşılık gelen içme davranışlarıyla birlikte sinirsel aktiviteleri izlediler.

Bu şekilde ekip, LPBN’de su ve tuz alımı sırasında aktivasyona uğrayan iki farklı kolesistokinin mRNA-pozitif nöron alt popülasyonunu tanımladı. Su alımına yanıt veren nöron popülasyonu LPBN’den medyan preoptik çekirdeğe (MnPO), tuz alımına yanıt veren ise stria terminalisin ventral yatak çekirdeğine (vBNST) uzanır.

İlginç bir şekilde, eğer araştırmacılar bu nöron popülasyonlarını optogenetik (ışık kullanarak genetik kontrol) deneyler yoluyla yapay olarak etkinleştirirse, fareler daha önce su veya tuzdan mahrum kalmış olsalar bile önemli ölçüde daha az su içti ve daha az tuz tüketti. Benzer şekilde araştırmacılar bu nöronları kimyasal olarak engellediğinde fareler normalden daha fazla su ve tuz tüketti.

Bu nedenle, LPBN’deki bu nöronal popülasyonlar, su veya tuz alımı üzerine susuzluğu ve tuz iştahını azaltan ve muhtemelen aşırı su veya tuz alımını önlemeye yardımcı olan geri bildirim mekanizmalarında yer almaktadır.

Bu sonuçlar, daha önceki nörolojik çalışmalarının yanı sıra, MnPO ve vBNST’nin susuzluk ve tuz iştahının kontrol merkezleri olduğunu ve diğer birçok beyin bölgesinden gelen teşvik ve baskılama sinyallerini entegre ettiğini ortaya koyuyor.

“Su ve tuz alım davranışlarını kontrol eden beyin mekanizmalarının anlaşılması, yalnızca sinir bilimi ve fizyoloji alanlarında önemli bir keşif olmakla kalmıyor, aynı zamanda aşırı su ve tuz alımının neden olduğu su zehirlenmesi, polidipsi gibi hastalıkların altında yatan mekanizmaların anlaşılmasına da değerli bilgiler sağlıyor. ve tuza duyarlı hipertansiyon” diyor Dr. Matsuda.

Prof. Noda şunları söylüyor: “Sıvı homeostazisini yöneten birçok nöral mekanizma henüz keşfedilmemiş durumda. MnPO ve vBNST’de biriken su ve tuz alımını tetikleyen ve bastıran sinyallerin nasıl entegre edildiğini ve alım davranışlarını kontrol etme işlevini nasıl yerine getirdiğini hâlâ çözmemiz gerekiyor.”

Bu sinirbilim araştırma haberi hakkında

Soyut

Susuzluk veya tuz iştahının geri bildirim kontrolünde rol oynayan iki parabrakiyal Cck nöronu

Öne Çıkanlar

  • Su ve tuz alımından sonra sırasıyla susuzluk ve tuz iştahı geçici olarak bastırılır.
  • LPBN’nin iki farklı alt popülasyonu Cck nöronlar su veya tuz alımıyla aktive olur
  • Bir popülasyon MnPO’daki GABA nöronlarını, diğeri ise vBNST’dekileri uyarır.
  • Bu iki yol susuzluğun veya tuz iştahının bastırılmasında rol oynar

Özet

Susuzluk ve tuz iştahı, sırasıyla su ve tuz alımından sonra, emilimden önce geçici olarak bastırılır; ancak altta yatan nöral mekanizmalar belirsizliğini koruyor. Parabrakiyal çekirdek (PBN), sindirim organlarından gelen sindirim sinyallerinin aktarma merkezidir.

Burada kolesistokinin ifade eden iki farklı nöron popülasyonunu tanımlıyoruz (Cck) sırasıyla su ve tuz alımına yanıt olarak aktive edilen lateral PBN’deki mRNA. İki Cck PBN’nin dorsal-lateral bölmesindeki nöronlar sırasıyla medyan preoptik çekirdeğe ve stria terminalisin yatak çekirdeğinin ventral kısmına uzanır.

İlgili optogenetik uyarım Cck Nöronlar su veya tuz eksikliği koşullarında susuzluğu veya tuz iştahını bastırır. Optogenetiğin birleşimi ve canlı CA2+ yutma sırasındaki görüntüleme, her ikisinin de ortaya çıktığını ortaya koyuyor Cck nöronlar hedef çekirdeklerindeki GABAerjik nöronları kontrol eder.

Bu bulgular, yemekten sonra susuzluğun ve tuz iştahının bastırılması için geri bildirim mekanizmaları sağlar.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/hydration-salt-neuroscience-25528/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu