Studie identifiziert die Gehirn-Zellen modulieren, dass Verhaltens-Reaktion auf Bedrohungen

Ein team von Ermittler aus Massachusetts General Hospital (MGH) Zentrum für Regenerative Medizin hat festgestellt, eine population von Zellen des Gehirns, eine Rolle zu spielen scheint bei der Kalibrierung von Verhaltensreaktionen auf potenziell bedrohliche Situationen. In Ihrem Bericht veröffentlichte in Nature Neuroscience, die Forscher beschreiben, zu finden, wie die Aktivierung einer bestimmten Gruppe von Zellen, die in einer tief liegenden Hirnstruktur, die dorsolateralen septum, regelt ängstlich Verhalten bei Mäusen platziert in einem Kontext, in dem Sie gelernt haben, zu verbinden, mit einer unangenehmen Empfindung oder Kontexte, die ähnlich sind, aber nicht im Zusammenhang mit der unangenehmen Empfindung.

„Eine fundamentale Frage in den Neurowissenschaften ist das Verständnis, wie das Gehirn Führer Verhalten“, sagt Amar Sahay, Ph. D., von der MGH Center for Regenerative Medicine, senior-Autor der Nature Neuroscience Papier. „Der hippocampus ist schon seit langem als eine wichtige Rolle bei der Codierung unserer Umwelt-Kontext—die details des episodischen Erinnerungen—so ist es nicht verwunderlich, dass die Art und Weise, in denen der Kontext codiert, bestimmt, wie wir reagieren auf nachfolgende Erfahrungen. Zum Beispiel, ob wir zu Fuß in einer Gasse—ob wir zu Fuß nach unten langsam oder schnell, oder ob wir vermeiden es vollständig, kann davon abhängen, ob die, die Allee wurde im Zusammenhang mit einer unangenehmen Erfahrung oder ähnlich war. Diese Informationen werden in der Umgebung berechnet wird, die in den hippocampus weitergeleitet, zu subkortikalen Regionen wie amygdala, hypothalamus und nucleus accumbens, die letztlich vermitteln unsere Reaktionen.“

Um zu ermitteln, Nervenbahnen, relais kontextbezogene Informationen in Bezug auf potenzielle Bedrohungen aus dem hippocampus zu subkortikalen schaltkreise, die Studie führen Autor Antoine Besnard, Ph. D., ein postdoctoral fellow in Sahay ‚ s lab, revisited ein Vorgängermodell dieser Wege durch Zuordnung alle Regionen des Gehirns aktiviert, die während einer Aufgabe, bei der die Mäuse lernen, zu unterscheiden zwischen einem Kontext, wie eine box mit dunklen Wänden, in denen Sie erleben eine milde footshock und einem ähnlichen Kontext, ohne den unangenehmen Reiz.

Die Forscher waren überrascht zu finden, dass eine mögliche Schaltung, die aus dem hippocampus und einem seiner Ausgänge—einer subkortikalen region so genannte dorsolaterale septum (DLS) – erwies sich als die den meisten hochempfindlichen zu einer Diskriminierung zwischen den beiden Kontexten. Die DLS ist aus inhibitorischen Neuronen, unterdrückt die Aktivität von anderen Neuronen; und die Forscher fanden heraus, dass eine große Bevölkerung von DLS Neuronen, die Ausdruck der regulatorischen Hormons somatostatin und erhalten direkte Signale aus dem hippocampus.

Verwenden Sie ein Miniatur-Einzel-Photonen-Mikroskop implantiert, über die DLS von Mäusen, in denen somatostatin-exprimierenden Zellen hatte, wurden genetisch beschriftet zeigte, dass eine subpopulation von somatostatin-exprimierende DLS-Zellen weniger aktiv war, wenn die Mäuse froren Ihre Bewegung nach der Platzierung in der footshock-assoziierten Kontext, sondern war aktiver, wenn die Tiere begannen sich zu bewegen oder, wenn Sie platziert wurden, in einem neutralen Kontext nicht verbunden mit Schmerzen. Das team fand heraus, dass die überwachung der physiologischen Aktivität dieser somatostatin-exprimierende DLS subpopulation konnte voraussagen, wie sich das Tier Verhalten würde, wenn in der footshock-assoziierten Kontext, aber nicht in einem neutralen Kontext. Künstliche optogenetische stimulation dieser Zellen induzierten Mäusen zu bewegen in der footshock-assoziierten Kontext, und deren induzierte Hemmung der Tiere zu frieren.