- елементи
- абстрактно
- ВЪВЕДЕНИЕ
- РЕЗУЛТАТИТЕ
- Картографиране на изтичане на Fos: идентифициране на зони на локално невронално активиране
- Хедонична гореща точка на орексин в позицията на вицепрезидент
- Анатомични подробности за гореща точка на орексин
- Сайтове извън точката за достъп на VP
- Орексинът не може да модулира отвратителни реакции „неприязън“ към хинин
- ДИСКУСИЯ
- Орексинът подобри "примамливите" отговори на захарозата в задния VP
- Орексинът в LH или SLEA не усилва хедоничното "ходене"
- Невробиологични основи на VP Hedonic Hotspot?
- Потенциални взаимоотношения с функцията на орексин при възнаграждението и Алестезия
- Схеми и клинични последици
елементи
- Поведение при хранене
- невротрансмитери
- Награда
абстрактно
Невроните на орексин в страничния хипоталамус (LH) участват във възнаграждаването на храната и глада, както и в мотивирането им да възнаграждават за храна, която не води до пристрастяване (Aston-Jones и Harris, 2004; Zheng et al., 2007; Aston-Jones et al ., 2007). 2010; Choi et al., 2010; Jupp et al., 2011; España and Calipari, 2012). Орексиновите неврони от проекта LH към много цели на предния мозък, включително вентрален палидум (VP) (Baldo et al, 2003). При VP входовете на орексин са особено плътни в задната половина (Baldo et al, 2003). Съответно VP невроните експресират орексин-А и орексин-В рецептори (Marcus et al., 2001) и изпращат реципрочни изходни проекции обратно към LH (Groenewegen et al., 1993; Haber et al., 1993).
Задната VP също съдържа специализиран анатомичен възел за увеличаване на сетивното удоволствие под формата на хедонична гореща точка. Хедоничната гореща точка е кубичен милиметър от субрегиона VP, където опиоидното микроинжекционно стимулиране увеличава положителния хедоничен ефект на вкуса на захарозата (Peciña and Berridge, 2005; Smith and Berridge, 2005; Shimura et al., 2006; Mahler et al., 2007; Smith and Berridge, 2007; Smith et al., 2009; Wassum et al., 2009; Smith et al., 2011). Такива "популярни" подобрения могат да бъдат измерени чрез увеличаване на положителните афективни орофациални отговори, предизвикани от сладостта, която е хомоложна при плъхове, маймуни, маймуни и хора (Steiner, 1973; Grill and Norgren, 1978; Berridge, 2000; Steiner et al., 2001). Например, микроинжектирането на му опиоиден агонист (DAMGO) в задната гореща точка на VP може да удвои броя на положителните "симпатични" отговори, предизвикани от вкуса на захарозата (Peciña и Berridge, 2005; Smith и Berridge, 2005; Mahler et al., 2007; Ho, 2010).
Проекцията на орексиновите неврони от LH в хедоничната гореща точка на задната VP предполага, че VP hotspot може също да медиира индуцирано от орексин увеличение на хедоничния ефект на храната. Още от Аристотел е известно, че храната има по-добър вкус, когато е гладна (Aristotel 350BC/2009; Cabanac, 1971); (Cabanac, 1971; Kringelbach, 2005). Повишеното сетивно удоволствие от глада в сравнение с насищането се нарича "алиестезия" (хомеостатична физиологична модулация на сензорния хедоничен шок) (Cabanac, 1971; Kringelbach, 2005). Кандидатурата на орексин като механизъм на алиестезия би станала по-вероятна, ако се покаже, че орексинът в VP може да увеличи хедоничния ефект на хранителните награди. Известна подкрепа за участието на VP в хедонична модулация на алиестезия идва от предишни демонстрации, че моделите на изстрелване на неврони в VP hotspot кодират увеличаване на вкуса на хедон или "подобна" вкусова алиестезия по време на физиологично предизвикан естествен апетит и че VP hotspot невроните също кодират увеличения в индуциращата захароза вкус. фармакологична опиоидна стимулация на горещи точки на акумбенс-палидум (Tindell et al., 2006; Smith et al., 2011; Robinson and Berridge, 2013).
Няма обаче преки доказателства, че стимулацията на невроните в орексин в VP hotspot може да засили хедоничните "симпатични" отговори на вкуса на захарозата. Изследвахме дали микроинжекциите на орексин-А в VP hotspot биха увеличили ефекта на сладостта върху хедоника, както се оценява от афективната вкусова парадигма, и картографираха анатомичните граници до ефективно увеличение чрез сравняване на микроинжекциите на орексин на места в други структури като LH и уголемена амигдала. Картографирането беше подкрепено чрез оценка на местното разпространение на невробиологичното въздействие на микроинжекциите с орексин, като се използва мярката на облаците Fos, заобикалящи местата за микроинжекции. Нашите резултати подкрепят хипотезата, че в VP има орексинова хедонична гостоприемна точка и предполагат, че горещата точка е разположена конкретно върху задната VP, без да се разпространява в съседни структури.
РЕЗУЛТАТИТЕ
Картографиране на изтичане на Fos: идентифициране на зони на локално невронално активиране
Сравнение на гореща точка на орексин с опиоидна хедонична точка в вентрален палидум (VP). Хоризонтален мозък, показан по-горе. Вторият ред показва издухването на VP, видимо в хоризонталната част, оцветена с лев-енкефалин (модифицирана от Smith and Berridge (2005)). Съответно представяне на атласа от Paxinos и Watson (1998) вдясно. Дъното показва сравнение на горещата точка на орексин, идентифицирана тук в каудалната VP (червена линия), в сравнение с неговата опиоидна хедонична точка (оранжева линия), картографирана по-рано от Smith and Berridge (2005). Цветното възпроизвеждане на това изображение е достъпно в невропсихофармакологията онлайн.
Изображение в пълен размер
- Изтеглете слайд на PowerPoint
Сайтове извън точката за достъп на VP
Много по-скромни подобрения в хедониката само с около 15% в сравнение с нивата на превозното средство бяха постигнати непосредствено след точката на VP чрез микроинжекции на орексин на места в околната лента с ширина около 1 mm (Фигура 3). Някои от специфичните микроинжекции на орексин в околната лента биха могли да проникнат в самата гореща точка на VP (въз основа на гореспоменатите диаметри на облака на Fos). Микроинжекциите с орексин изобщо не са имали засегнат ефект върху хедоновите захарозни реакции на места извън 1 mm лентата. Неефективните сайтове включваха разположения на горещи точки в предната VP. Неефективните сайтове също включват практически външни структури извън VP, като сайтове в предната LH и страничната преоптична област (каудално-медиална на VP hotspot). Местата с SLEA или substantia innominata (каудално до горещата точка) също бяха неефективни. Изричното сравнение на VP hotspot с тези други сайтове показа, че нарастването на хедоничните отговори е надеждно статистически по-високо в VP hotspot (SLEA P = 0,048; LH P = 0,015; Фигура 3).
Орексинът не може да модулира отвратителни реакции „неприязън“ към хинин
Пероралните вливания на горещ разтвор на хинин сулфат винаги са предизвиквали отвратителен модел на много отвратителни реакции (напр. Пропуски) и почти никакви положителни хедонични реакции. Мащабът на резултатите за аверсивна реакция за хинин не се променя при микроинжекции на орексин (в сравнение с контролните резултати за микроинжекции на носител при същите плъхове). Дори в рамките на задната точка за VP, микроинжекциите с орексин не успяват да променят аверсивни реакции (VP точка за гореща точка: 51, 8 ± 11, 8 аверсивни реакции; орексин: 44, 14 ± 8, 4 аверсивни реакции, P = 0,61, NS). По същия начин, всички външни места в LH, globus pallidus или разширена амигдала не променят броя на аверсивните (NS) -индуцирани нежелани отговори на "неприязън". По подобен начин орексинът не променя много ниското ниво на положителни реакции, предизвикани от горещи хинини, нито вътре, нито извън VP hotspot. Положителните отговори на хинина винаги са били близки до нула, което отново предполага, че ефектите от подобряването на орексин хедонин са ограничени до засилване на положителните ефекти на и без това приятно вкусово усещане, като захароза, и не се простират до модулация на екстремна горчивина.
ДИСКУСИЯ
Орексинът подобри "примамливите" отговори на захарозата в задния VP
Като цяло нашите резултати показват, че има локализирана анатомична гореща точка за индуцирано от орексин хедонично подслаждане в задната VP. В рамките на VP hotspot микроинжекциите с орексин повишават положителните хедонични или „симпатични“ реакции, предизвикани от сладкия вкус на захарозата, с повече от 175% (напр. Облизване на устните и лапите; в сравнение с контролните нива на превозното средство), без да променят отрицателното „неприятно“ реакции, предизвикани от горещ хинин (напр. пропуски). Обемът на горещата точка на орексин хедони в VP изглежда е бил с обем in 1 mm 3, с размер и граница, подобни на тези, определени по-рано за горещата точка на опиоидите на VP (Фигура 4) (Smith and Berridge, 2005; Kupchik и Kalivas, 2012) .изглежда, че горещата точка на орексин не се простира извън VP в LH, преоптичен регион или разширена амигдала, както е описано по-долу.
Орексинът в LH или SLEA не усилва хедоничното "ходене"
От особен интерес, хедоничната точка на орексин не прониква в съседния LH (непосредствено каудален и медиален към VP), въпреки факта, че невроните на орексин произхождат от LH (Harris et al., 2005; Aston-Jones et al., 2010), и че LH има добре известни роли в насърчаването на приема на храна (Valenstein et al., 1970; Gao and Horvath, 2007; Berthoud and Morrison, 2008). Горещата точка на орексин не се разпростира и върху непрекъснато SLEA. И двете места за микроинжектиране както в LH, така и в SLEA не успяват да произведат откриваемо хедонично усилване (Фигура 3). Неуспехът да се повиши хедоничната "популярност" не пречи на орексина или други сигнали в LH или SLEA да действат директно върху други аспекти на глада, включително увеличаване на мотивационните свойства на хранителната мотивация ("желание"). Независимо от това, нашите резултати показват, че за да се увеличи хедоничното „харесване“, може да се наложи орексиновите сигнали да се предават извън произхода на LH до специализирани хедонични места за генериране, като идентифицираната задна VP точка за достъп.
Невробиологични основи на VP Hedonic Hotspot?
Потенциални взаимоотношения с функцията на орексин при възнаграждението и Алестезия
Орексинът участва в медиирането на глада (Harris et al., 2005; Zheng et al., 2007; Berthoud and Morrison, 2008; Gao and Horvath, 2008; Borgland et al., 2009; Aston-Jones et al., 2010; Choi et al., 2010; Berthoud et al., 2011; Thompson and Borgland, 2011; Mahler et al., 2012) и изглежда важно да се има предвид, че хедонична гореща точка на орексин в задната VP, демонстрирана чрез екзогенна стимулация тук, също може да позволи всяко увеличение на орексин в VP. гореща точка, която се появява ендогенно по време на глад, придава на храната по-добър вкус (алиестезия). Увеличението на ендогенното освобождаване на орексин, индуцирано от NPY, освободено върху LH невроните по време на глад, може да засили хедоничния ефект на храната, както и екзогенните микроинжекции на орексин в VP hotspot.
Анатомично, VP е подходящ за връзката между хипоталамусните сигнали за глад и механизмите на палидален акумулатор, за които е известно, че медиират храната, тъй като VP има обширни връзки както с LH, така и с NAc (Zahm et al., 1996; Groenewegen et al., 1999; Kalivas и Nakamura)., 1999; Heimer et al., 2008; Smith et al., 2009; Хабер и Кнутсън, 2010; Napier and Mickiewicz, 2010; Томпсън и Суонсън, 2010; Стратфорд и Виртсхафтър, 2012). Тези невробиологични характеристики вероятно биха могли да допринесат и за функционалната уникалност на хедоничното усилване от задната точка на VP.
Схеми и клинични последици
Орексинът също участва в награди като наркотици, пристрастяващи (Harris et al., 2005; Harris and Aston-Jones, 2006; Aston-Jones et al., 2010; Smith et al., 2010b; Kim et al., 2012; Mahler et al., 2012; Mahler et al., 2012)., 2012). Участието в награди за наркотици увеличава вероятността горещата точка на VP орексин, идентифицирана тук, да играе роля в създаването на интензивни удоволствия от наркотици и евентуално други неприятни сензорни награди.
Разбира се, независимо дали става въпрос за храна или други награди, VP hotspot не може да действа сам, за да засили хедоничното въздействие. За да се засилят "симпатичните" отговори, стимулацията на VP точката трябва да придобие по-големи мезокортикоидни вериги, които се простират в голяма част от мозъка. Те включват реципрочни функционални взаимодействия с друга точка за достъп на NAc (Peciña and Berridge, 2005; Mahler et al., 2007; Smith et al., 2011) по начини, които формират NAc-VP интегрирана хедонична верига, която функционира като една единица (Smith и Berridge, 2007; Smith et al., 2010a; Smith et al., 2011). Нашите резултати показват, че схемата за възнаграждение на VP също се влияе от LH контролните вериги. Това е в съответствие с предишните констатации по-горе и с VP модулация на предизвиканото от вкуса невронално изгаряне и свързаните с него алюзии, свързани с типа алиестезия (натриев апетит) (Tindell et al., 2006; Tindell et al., 2009). Вероятно е такава модулация да се случи и за калорични храни, които активират VP (Beaver et al., 2006; Stoeckel et al., 2008).
Клинично, регулаторните взаимодействия на LH и орексин с VP и свързаните с тях хедонични схеми за възнаграждение на храна, подчертани тук, могат да бъдат важни за разбирането на някои форми на затлъстяване и хранителни разстройства (Aston-Jones et al., 2010; Choi et al., 2010) (Mahler et al., 2010)., 2012). Такива роли на VP в патологичната прекомерна консумация на хедонична дисфункция могат да се разширят и до компулсивното преследване на други ползи, включително пристрастяване към наркотици (Mahler et al, 2012).
Въпреки че клиничните последици остават в процес на разследване, тези резултати са първата конкретна демонстрация на нашето знание, че орексинът има хедонични генериращи функции, способни да засилят "симпатичните" отговори на сетивното удоволствие или че тези хедонични функции могат да бъдат локализирани в анатомична гореща точка. Този хедоничен механизъм на VP осигурява потенциален начин регулаторният хипоталамусен неврохимичен сигнал да действа върху класическите схеми за възнаграждение и да увеличи хедоничния ефект на сладостта. Чрез засилване на "симпатичните" отговори на сетивното удоволствие, този механизъм за гореща точка на орексин в VP е в добра позиция да медиира естествената модулация на положителния ефект, който се проявява в естествените вкусове, и потенциално също допринася за психопатологични условия, които могат да изкривят положителния ефект, като например преяждане. - хранителни разстройства, пристрастяващи вещества или разстройства на настроението.