Nové okno do interakcí

Komunikace mezi mozkem a tělesnými orgány je zásadní pro regulaci emocí a celkové duševní zdraví. Nucleus tractus solitarii (NTS) v mozkovém kmeni je kritickou strukturou náboje, která tuto interakci zprostředkuje prostřednictvím vagusového nervu. Navzdory své důležitosti má hluboké umístění NTS historicky výzvy pro pozorování živých zvířat.

Ve studii Publikováno v Metody buněčných zprávVědci z Národního institutu pro fyziologické vědy vyvinuli metodu živé zobrazování NTS (s názvem „D-PSCAN“ nebo zobrazování mozkového kmene založeného na dvojitém prizci pod mozkovou architekturou a nervovými obvody). Tato nová technika zobrazování hlubokého mozku umožňuje minimálně invazivní vizualizaci NT s vysokým rozlišením, minimálně invazivní vizualizací NTS Neurální aktivita u živých myší.

Metoda D-PSCAN je založena na sestavení dvojitého mikroprismu pečlivě a systematicky implantovaného mezi mozerem a mozkem, zachovává cerebelární funkci a zároveň poskytuje široký a podrobný pohled na NTS.

„Jednou z hlavní výzvy při studiu NTS je jeho hluboká poloha pod cerebellem, což ztěžovalo pozorování u živých zvířat,“ vysvětluje hlavní autor Masakazu Agetsuma.

„Dříve některé přístupy zahrnovaly odstranění mozečku pro přístup k NTS, ale to představovalo hlavní omezení: mozečky, hlavní motorické koordinační centrum, bylo také uznáno za emocionální regulaci. Proto byla metoda pozorovat NTS při zachování mozkové funkce.“

Nyní lze pozorovat podrobnou aktivitu NTS

Výzkumný tým vyhodnotil metodu D-PSCAN zkoumáním reakce NTS na elektrickou stimulaci Vagus nervkterý předává signály z vnitřních orgánů na NTS.

Pozorovali specifické prahy Stimulace vagus nervů (VNS) intenzita potřebná k vyvolání nervových odpovědí v NTS. Rovněž pozorovali, že různé parametry stimulace způsobují odlišné vzorce nervové aktivace, včetně senzibilizace nebo naopak inhibiční účinky.

Stimulace nervů vagu (VNS) byla klinicky používána pro epilepsii rezistentní na léčivo a v současné době je zkoumána jako léčba deprese a dalších psychiatrických a neurologických poruch. Tyto výsledky proto zdůrazňují potenciál metody D-PSCAN pro získání cenných poznatků o optimalizaci parametrů VNS pro terapeutické aplikace.

Pro další zkoumání funkce NTS za fyziologických podmínek než Elektrická stimulaceVýzkumný tým použil metodu D-PSCAN k prozkoumání jeho reakce na střevní hormonální cholecystokinin, který se přirozeně uvolňuje po krmení. V důsledku toho úspěšně detekovali nervovou aktivitu NTS vyvolanou cholecystokininem.

„Interakce mozku těla hraje rozhodující roli v regulaci emocí a očekává se, že získání hlubšího porozumění této funkci přispěje jak k léčbě neuropsychiatrických poruch, tak k postupu duševního zdraví a pohody,“ říká Agetsuma.

„D-PSCAN může nabídnout nový přístup k objasnění interakcí mozků-těla-a představuje cenný výzkumný nástroj pro základní neurověd pro klinické aplikace.“

Důsledky tohoto výzkumu přesahují studium regulace emocí. NTS dostává vstup z různých orgánů, včetně srdce a střeva, a je zapojen do různých funkcí, jako je regulace chuti k jídlu, metabolismus energie a střevní mikrobiota.

Očekává se, že v těchto oblastech výzkumu bude široce aplikována technika zobrazování in vivo NTS vyvinutá v této studii, D-PSCAN.