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行业快讯

【Science】相关信息交通枢纽!前额叶皮层改善安全卫生饮食搭配的精神环路新机制

事件:2019-06-07 热点:

“螳螂捕蝉,黄雀放前。”

《庄子 山木》

图像原因:360简介

清新味觉的吃的会令当自己直流唾沫,饱餐一顿。但如看到了吃的变质、变馊、变味后,当自己也会快速停掉进餐。和当自己人们的一模一样,较多动物界会受到为很多种条件而弃权发放的菜肴。如文中中的螳螂,它如看到了身上志在必得的黄雀,便会主动弃权身前优哉游哉、乐行轻松自在的鸣蝉。

视频特征:Union of Concerned Scientists

不仅可以直接添加内容外面,小甲壳各种动物们还能经由伙伴们添加相应的内容,因而分辩另一种吃物营养会不的安全。与以观感偏重于的灵长类小甲壳各种动物差异,小鼠等啮齿类小甲壳各种动物更依靠于二者的嗅觉神经。当小鼠A与吃被封杀味C吃物营养的小鼠B相聚并交换后,小鼠A也会倾向于选择香味C的吃物营养,让我们称此的现象为吃物营养群体行为的社交平台获取(Social transmission of food preference, STFP)[1],其构造图下面的[2]。

图片文字因素:Nature review neuroscience[2]

以前的钻研体现了,小鼠收集STFP的五感神经内容内容依靠嗅球产生至梨状皮层(Piriform cortex, PiC)[3],其吃东西攻击表现受伏隔核(Nucleus accumbens, NAc)宏观调空[4]。虽然,关于作出五感神经内容内容该如何推进以宏观调空吃东西攻击表现,企业未能能知。

审美嗅觉模式中梨状皮层的位址

全部图片由来:ResearchGate

20186月7日,《Science》月刊在线免费登报了瑞士队交易日瓦综合大学Christian Lüscher博士生导师的最新的核心工作任务[5],两人察觉到外侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC)展开PiC脑区投屏以实行感觉失灵讯息的传送,并实现投屏到NAc的面神经系统元项目商品代码食手段表现的手段分析。该探究立即折射出了项目商品代码感觉失灵讯息手段分析食手段表现的面神经系统环路管理机制,有效延长了我们的在食手段表现与手段分析手段表现各个领域的看法。

Christian Lüscher讲解

高清图片种类:FENS

没想到

1.投影到NAc的mPFC感觉神经元组织STFP

关键在于,轻松讲解一个游戏 背景。分析学方位,最近实验显现mPFC被奖赏性问题提高,并可投影到喂食形为有关的NAc脑区[6, 7]。形为学方位,一般性现象下小鼠可分别美食中孜然和诸葛香这二种油漆味,并偏往于诸葛香[8],诗人将小鼠与服用过孜然味美食的小鼠社交软件,以这只小鼠对孜然味美食的需求性是STFP的评价公式。

为探究映射到NAc的mPFC周围运动神经末梢元有无参于STFP,著者在小鼠NAc肌注逆向示踪颜料CTB-555,并使之与可食用过孜然味口味的小鼠社交网络网络类,24H后使其在二种口感的口味中进行决定(图1A-B)。大家找到小鼠趋向于孜然味口味且mPFC中被缴活码的CTB抗体阳型周围运动神经末梢元数据偏态曾加,而社交网络网络类动作与社交网络网络类动作缴活码的CTB抗体阳型周围运动神经末梢元数据无区别(图1C-E)。

然后呢,为探讨mPFC-NAc环路在STFP过程中中的职能性变换,小说家在Fos-CreERT2小鼠的mPFC中针剂AAV-DIO-ChR2,以4-OHT诱发Cre合拼酶把你想体现出来,然而使被激话的mPFC把你想体现出来ChR2(图1F-H)。她们电顺利纪录NAc大中小型多棘神经系统元(MSN),出现制造STFP后,光激话mPFC映射到NAc脑区的黏胶纤维末端进而引发的性冲动性突触后电压电流降幅不错过大,接入率也不错增高(图1I)。


再后来,为声明投屏到NAc的mPFC精神元在STFP步骤中的有必要的性,创作者在小鼠NAc填充液体逆向行驶把你想表达出来宏病毒AAV2rg-Cre,在mPFC填充液体AAV-DIO-hM4D,腹腔填充液体CNO无机化学克制投屏到NAc的mPFC精神元,会发现小鼠强社交属性的行为后不再是局限性于孜然味食用(图1J-L)。


上述讲到所讲,投屏到NAc的mPFC精神元参与者STFP并某些原因的造成体现了必要的性。

图1 映射到NAc的mPFC中枢神经元参于STFP

2

2.PiC对映射到NAc的mPFC神经系统元诞生刺激性随时映射


前文己知,映射到NAc的mPFC中枢中枢精神元参入STFP,因此这类中枢中枢精神元是不是展平触觉失灵相应的脑区PiC的映射以实现目标触觉失灵信息传达着呢?诗人就这样展平的研究。你应用狂犬木马前行示踪策略,在小鼠NAc肌注AAV2rg-Cre,在mPFC肌注辅助软件木马与狂犬木马(图2A),出现 映射到NAc的mPFC中枢中枢精神元的品牌进入校园市场脑区常见为丘脑、核桃仁核与PiC(图2B-D)。


为进步探究性PiC与投映到NAc的mPFC精神末梢元间的工作性投映,小说作家重复便用光遗传基因融入电人体生理变化策略,在小鼠NAc打CTB-555,在PiC打AAV-ChR2,电人体生理变化计录mPFC中CTB抗体阳性精神末梢元,发现光成功激活PiC精神末梢合成纤维既可激发投映到NAc的mPFC精神末梢元形成开心性突触后电压(EPSC)也可激发能够能够可抑制性性突触后电压(IPSC),这之中IPSC廷迟较长且可被AMPA肾上腺素受体拮抗剂NBQX恰恰能阻隔(图2E-O),发现此能够能够可抑制性性投映为会投映。不低于但是发现PiC对投映到NAc的mPFC精神末梢元形成开心性会投映,也可实现能够能够可抑制性性正中间精神末梢元形成能够能够可抑制性性会投映。

图2 PiC对投影到NAc的mPFC脑神经元发生刺激性马上投影

3

3.STFP增高PiC对投到到NAc的mPFC感觉神经元的亢奋性输出


详细了解PiC-mPFC的投影性能后,小说作者就其功能键伸展科学研究。顾客在小鼠NAc填充器CTB-555,在PiC填充器AAV-ChR2(图3A),得知小鼠诞生STFP后,光更改密码PiC带来mPFC中CTB弱阳反应面中枢神经元诞生的EPSC范围重要延长,而IPSC无转变(图3B-D)。因此,小鼠诞生STFP后,光更改密码PiC带来mPFC中CTB弱阳反应面中枢神经元诞生的EPSC中,AMPA蛋白激酶介导的电压与NMDA蛋白激酶介导的电压比率重要延长,而整流因子保持不变(图3E-F)。


及以上后果证实,小鼠导致了STFP后,PiC到投屏到NAc的mPFC神经系统元的心奋性投屏明显改善,且导致了长时程明显改善(LTP)的可韧度不同。

图3 STFP增多PiC对映射到NAc的mPFC感觉神经元的心奋性搜索

4 4.社交网络环节中压制PiC-mPFC环路影响STFP达成


以上后果显现,生产STFP后,小鼠PiC对投屏到NAc的mPFC神经末梢元的投屏生产LTP,但你们殊不知其因果的联系。另外一种或者的现状为,STFP由投屏LTP生产;另另外一种现状为,投屏LTP由STFP生产。


因果上下颠倒是研究的普通有误之中,举个事列:死亡伤亡安全意外报道常会产生警车,你们显而易见不允许会认为死亡伤亡安全意外由警车促使。怎么样去禁止因果上下颠倒呢,你们能能做避免研究。避免因,便无果。上例中,你们去除警车,得知死亡伤亡安全意外从未发生,便知警车不是死亡伤亡安全意外的前因后果。


如果想要印证STFP由投屏LTP导致,则需限制作用PiC对投屏到NAc的mPFC中枢周围中枢神经末梢元的投屏。故此写作者在小鼠NAc打针CTB-555,在PiC打针AAV-ChR2与AAV-DIO-hM4D,在mPFC打针AAV2rg-Cre,电生理上记下mPFC中CTB抗体抗体阳性中枢周围中枢神经末梢元,发现化学上的限制作用投屏到mPFC的PiC中枢周围中枢神经末梢元后,光重置PiC带来mPFC中CTB抗体抗体阳性中枢周围中枢神经末梢元导致的EPSC范围不减,AMPA感觉介导的功率值与NMDA感觉介导的功率值测值也是减(图4A-E)。


之后,编辑在小鼠的mPFC针剂AAV2rg-Cre,在PiC针剂AAV-DIO-hM4D,在小鼠社交软件现象的时候中生物阻止投影到mPFC的PiC中枢神经元,看见小鼠并不诞生STFP(图4F-G)。


第四,作家在小鼠PiC注射器AAV-ChR2,在mPFC埋植光仟,在小鼠社交货现象全过程中使用1Hz光促活吸引长时程控制(LTD),出现 小鼠同样是不产生了STFP(图4H-I)。


由此可见,STFP的达成是需要PiC-mPFC开心性环路的LTP。

图4 人际交往全过程中可抑制PiC-mPFC环路障碍STFP导致


总结范文


安会性高飲食是人类祖先进化与家禽求生存的非常重要要求,人类祖先进化与灵长类家禽包括依据视觉图片与味蕾决定美食的宜吃用性,啮齿类家禽则更依懒于五感。去钻研会会发现PiC介导五感消息查询,NAc标识号进料手段,但五感消息查询如何才能组合并标识号进料手段,企业知之了解很少。本篇短文融入周围精神元示踪、光基因遗传的学、化学工业基因遗传的学、电生理上、手段学等技巧,会会发现投影到NAc的mPFC周围精神元通过STFP行成且兼具非常重要性。不但,PiC对投影到NAc的mPFC周围精神元行成紧张性投影,且此投影的LTP对STFP的行成至关非常重要。任何钻研阐述了进料决定的周围精神环路策略,为企业的安会性高飲食带来了强力保护!


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参考资料学术论文

1.Bessieres, B., O. Nicole, and B. Bontempi, Assessing recent and remote associative olfactory memory in rats using the social transmission of food preference paradigm. Nat Protoc, 2017. 12(7): p. 1415-1436.

2.Eichenbaum, H., A cortical-hippocampal system for declarative memory. Nat Rev Neurosci, 2000. 1(1): p. 41-50.

3.Al Koborssy, D., et al., Modulation of olfactory-driven behavior by metabolic signals: role of the piriform cortex. Brain Struct Funct, 2019. 224(1): p. 315-336.

4.O'Connor, E.C., et al., Accumbal D1R Neurons Projecting to Lateral Hypothalamus Authorize Feeding. Neuron, 2015. 88(3): p. 553-64.

5.Loureiro, M., et al., Social transmission of food safety depends on synaptic plasticity in the prefrontal cortex. Science, 2019. 364(6444): p. 991-995.

6.Otis, J.M., et al., Prefrontal cortex output circuits guide reward seeking through divergent cue encoding. Nature, 2017. 543(7643): p. 103-107.

7.Euston, D.R., A.J. Gruber, and B.L. McNaughton, The role of medial prefrontal cortex in memory and decision making. Neuron, 2012. 76(6): p. 1057-70.

8.Lesburgueres, E., et al., Early tagging of cortical networks is required for the formation of enduring associative memory. Science, 2011. 331(6019): p. 924-8.

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