Vad får oss att flytta? musstudien skjuter ljus


Vad får oss att flytta? musstudien skjuter ljus

Ny forskning frågar varför människor, tillsammans med andra däggdjur, bedriver fysisk aktivitet. Studien finner en ny typ av hjärncell som i slutändan kan förklara varför några av oss är mer motiverade att utöva än andra.

En ny studie avslöjar djupa hjärnan signalerar i en ny typ av neuron som styr frivillig fysisk rörelse.

För mer än hundra år sedan upptäcktes att skador på ett visst hjärnområde orsakade att människor var obevekliga och listlösa och förlorade aptit. Detta ledde forskare att tro att hjärnans signaler i lateral hypothalamus (LH) - området som är kopplat till obevekligt - kan styra fysisk aktivitet.

Den exakta mekanismen bakom denna förening var emellertid okänd - hittills. Ny forskning använder avancerad teknik för att undersöka vad som orsakar fysisk aktivitet i däggdjur och finner en ny typ av hjärncell i LH som utlöser frivillig rörelse när den aktiveras.

Studien utfördes av forskare vid King's College London i Storbritannien, som leddes av prof. Denis Burdakov från Centrum för utvecklingsneurobiologi vid psykiatriska, psykologiska och neurovetenskapliga institutet.

Resultaten publicerades i tidningen PNAS .

Studera motorneuroner i lateral hypotalamus

Hypothalamus är ett hjärnområde som producerar hormoner som kontrollerar en serie kroppsliga funktioner, inklusive kroppstemperatur, sexdrift, aptit, humör, sömn, hjärtfrekvens och blodtryck.

Med hjälp av optogenetisk hjärnkretsanalys och djup hjärninspelning undersökte forskarna motsvarande LH hos möss.

Optogenetics är en nyutvecklad teknik som använder ljus för att spåra och styra cellens aktivitet. Cellerna är först genetiskt modifierade för att bli känsliga för en viss ljusfrekvens, och sedan kan de aktiveras eller tystas, så att forskare kan granska hjärnkretsarna mer exakt.

Deep-brain-inspelning är en metod som innebär att införa stimulerande elektroder djupt i hjärnans subkortiska områden. Metoden används för att studera och registrera de neuroner som är ansvariga för rörelse, samt att vara en potentiell behandling för rörelsestörningar.

För den här studien använde forskarna en djup hjärninspelningsteknik kallad fiberfotometri.

Orexinaktiverade GAD65-neuroner kontrollerar frivillig rörelse

Användning av dessa metoder hos möss avslöjade nya typer av hjärnceller som heter GAD65-neuroner. Dessa neuroner är en delmängd av celler som ligger i LH, men de är molekylärt olika från de andra neuronerna som tidigare har förknippats med rörelsekontroll.

Dessutom fann studien att dessa nya hjärnceller aktiveras av orexin - en peptid som vanligtvis tjänar till att signalera stress och aptit.

Mer specifikt undersökte forskarna när GAD65-cellerna skulle slå på och av, och de observerade att dessa celler var aktiva när musen engagerade sig i frivillig körning, liksom omedelbart före det.

Forskarna stämde också selektivt och aktiverade dessa celler för att se hur de påverkade musens körning att köra. När cellerna deaktiverades sprang musen betydligt mindre än vanligt.

Slutligen överskredde Burdakov och team cellerna, vilket gjorde att musen körde mycket mer än normalt.

Resultat kan förklara varför vissa människor tränar mer än andra

"Dessa fynd lyfter nytt ljus på djupa hjärnans signaler som upprätthåller hälsosamma nivåer av fysisk aktivitet", förklarar författarna.

Studiens ledande forskare kommenterar också betydelsen av dessa resultat:

Om samma neurala nätverk fungerar i den mänskliga laterala hypotalamusen, det klassiska mänskliga "upphetsningscentrumet", kan våra resultat kasta ljus över hur hjärnan väljer mellan aktivitet och inaktivitet, inklusive hälsopåverkan av detta val. Du kan tänka dig att peka på en MR-maskin för att titta på detta hjärnområde, till exempel, och se om det finns mycket mer aktivitet bland personer som alltid är i gymmet jämfört med dem som brukar sitta hemma i Framför TV: n."

Prof. Denis Burdakov

Prof. Burdakov beskriver också riktlinjer för framtida forskning och säger att "Ett nästa steg skulle vara att undersöka hur den neurala kretsen som beskrivs här fungerar tillsammans med andra vägar i hjärnan som redan är kända för att kontrollera frivillig rörelse och på så sätt främja Fysisk aktivitet hos människor."

Lär dig hur dopamin kan skyllas för bristen på motivation att träna.

Football to the Face 1000x Slower - The Slow Mo Guys (Video Medicinsk Och Professionell 2021).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik