研究:下丘脑黑色素集中激素调节背外侧中隔的活动

研究发现下丘脑黑色素集中激素调节背外侧中隔的活动
MCH增强dLS中的兴奋性突触传递。a, RNAScope对MCHR1和vGAT的原位杂交结果。b,通过对表达ChR2的MCH轴突进行20 hz、2 min光遗传刺激之前(对照)和之后的场刺激,dLS-LHA神经元中ampar介导的(Vh =−70 mV)和nmda介导的(Vh =+40 mV) EPSCs的样本痕迹。c,显示AMPAR-EPSCs (n= 11/8,神经元/小鼠)、NMDAR-EPSCs (n= 8/6,神经元/小鼠)振幅和AMPAR-EPSC/NMDAR-EPSC (n= 8/6,神经元/小鼠)比值的池化归一化数据。所分析的神经元/动物数量以柱状表示。采用配对双尾学生t检验:AMPAR-EPSC, P= 0.0057;Nmdar-epsc, p = 0.0064;AMPAR/NMDAR比值,P= 0.0508。d,在长时间光遗传刺激前后,用成对的场刺激脉冲叠加诱发的EPSCs样本痕迹。e, PPR和诱发EPSCs归一化振幅的汇总数据(n= 7/6,神经元/小鼠)。 Paired two-tailed Student’s t-tests were used, P= 0.0014. f, shRNA knockdown of Pmch in the hypothalamus in MCH-Cre mice. Viruses were injected into one side. g, AAV-DIO-C1V1 injection-labeled MCH neurons (arrow and arrowhead). shRNA-infected neurons show no expression of MCH (arrowhead). h, Representative evoked EPSCs and pooled data in control (shRNA-scramble). i, Representative evoked EPSCs in MCH knockdown (shRNA-Pmch) animals. j, Pooled data of evoked EPSCs and PPR in scramble shRNA group, n= 9/4, neurons/animals. Paired two-tailed Student’s t-tests were used, P= 0.004 for eEPSC and P= 0.016 for PPR. k, Pooled data of evoked EPSCs and PPR in the shRNA-Pmch group, n= 12/3 neurons/animals. Paired two-tailed Student’s t-tests were used, P= 0.774 for eEPSCs and P= 0.4796 for PPR. Data are mean ± s.e.m. *P< 0.001. Credit: Liu et al. (自然神经科学, 2022)。

黑色素集中激素(MCH)是一种神经肽(即在大脑中传递信息的化合物),由下丘脑外侧区(LHA)的神经元产生。过去的研究发现,在啮齿动物、人类和其他哺乳动物中,这种激素具有非常重要的功能,例如调节食物摄入、睡眠、记忆、压力和能量水平。

虽然许多神经科学家已经进行了研究,调查了MCH并描述了其主要功能,但对这些功能的机制仍然知之甚少。例如,受激素的影响以及它们受到影响的方式还没有被清楚地确定。

罗格斯大学罗伯特伍德约翰逊医学院和纽约大学神经科学研究所的研究人员最近进行了一项研究,旨在进一步探索MCH可以帮助调节能量稳态、食物摄入、睡眠和睡眠的神经机制.他们的论文发表在自然神经科学,MCH调节海马体和被称为背外侧隔(dLS)的大脑区域的活动。

“在这项对小鼠的研究中,我们揭示了MCH信号在向dLS投射中的功能作用的生理机制,dLS是一个涉及引导海马放电节奏和基于这种节奏编码空间记忆的区域,”进行这项研究的研究人员刘晶晶、钱理查(Richard W. Tsien)和庞志平在他们的论文中写道。

作为研究的一部分,刘、钱和庞在小鼠身上进行了一系列实验,使用了不同的实验技术。这包括基于基因的神经追踪方法和行为测试程序。

首先,研究人员将一种经常用于基因追踪实验的物质注入小鼠的LHA中。这使得他们能够操纵与MCH相关的神经元活动。在同一区域,他们还注射了微荧光RetroBeads,这种生物活性剂可以抑制或放大神经递质的作用。研究小组观察了小鼠注射这些物质前后的行为。随后,他们试图更好地了解激素对dLS的影响。

Liu, Tsien和Pang解释说:“dLS内对背侧CA3 (dCA3)兴奋的放电活动受到强前馈抑制(FFI)的限制。”“我们发现MCH通过增强GABA释放来同步dLS神经元放电和dCA3输入,这随后降低了FFI,增加了dCA3兴奋性输入强度,这两者都是通过突触前机制实现的。”

这组研究人员最近收集的发现为MCH信号在海马体和dLS中的作用提供了有价值的新见解。更具体地说,他们认为这种激素在dLS中的信号可以促进小鼠的空间记忆。

这一结果与一个理论模型一致,在该模型中,dLS内的肽能信号被证明可以调节海马背侧输出,支持新记忆的编码。Liu, Tsien和Pang最近的工作可能很快会激发更多的研究,更密切地检查dLS中的MCH信号,以及它对记忆编码的影响。


进一步探索

在大脑海马体的形成中发现了新的调节空间学习和记忆的神经回路

更多信息:刘晶晶等,下丘脑黑色素集中激素调节海马背外侧隔活动,自然神经科学(2022)。DOI: 10.1038 / s41593 - 021 - 00984 - 5
期刊信息: 自然神经科学

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引用研究:下丘脑黑色素集中激素调节背外侧隔的活动(2022,1月24日)检索于2022年6月10日从//www.puressens.com/news/2022-01-hypothalamic-melaninconcentrating-hormone-dorsolateral-septum.html
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