Después de ayunar durante 24 horas, el típico ratón de laboratorio pasa mucho tiempo comiendo. Sorprendentemente, esto no es lo que vio Jay M. Patel cuando estudiaba los circuitos basales del prosencéfalo en ratones.
"Cuando me uní al laboratorio del Dr. Benjamin Arenkiel, acababan de descubrir un conjunto único de circuitos en el prosencéfalo basal, una región separada del hipotálamo, el área del cerebro que normalmente regula la cantidad que come dependiendo de la cantidad de energía que gasta", dijo Patel, un estudiante del Programa de Entrenamiento de Científicos Médicos en Neurociencia MD / Ph.D. en Baylor College of Medicine." Quería investigar qué estaban haciendo estos circuitos que están vinculados con el centro de alimentación del cerebro."
Utilizando tecnologías de vanguardia, incluidos los protocolos de imágenes de microendoscopia, Patel y sus colegas primero investigaron qué tipos de estímulos activarían los circuitos. Al registrar la actividad de las neuronas, Patel descubrió que los olores de los alimentos activaban altamente un subconjunto de neuronas en elprosencéfalo basal identificado por la expresión de la molécula vGlut2.
"Eso fue muy interesante porque sabemos que el sentido del olfato puede impulsar el apetito. Por ejemplo, después de oler el postre, es posible que desee comerlo aunque haya comido mucho. O, por el contrario, después de oler un plato en mal estadono lo comerá, incluso si tienes mucha hambre ", dijo Patel.
Aunque los investigadores sabían que la percepción de los olores de los alimentos en sí puede afectar la actividad neuronal en el hipotálamo, no estaba claro cómo se transmitió la percepción del olor al hipotálamo. Estaban entusiasmados ante la posibilidad de que los nuevos circuitos del cerebro anterior vGlut2 + pudieran proporcionar una respuesta.
Resultados sorprendentes Patel y sus colegas estudiaron el efecto de activar específicamente las neuronas vGlut2 + en el prosencéfalo basal y observaron un comportamiento de alimentación dramáticamente alterado en ratones.
"Sorprendentemente, cuatro o cinco días después de que comenzamos el experimento, los ratones comenzaron a perder peso rápidamente", dijo Patel.
Los investigadores determinaron que la rápida pérdida de peso de los animales no podía explicarse por la disfunción metabólica, ya que no encontraron diferencias entre los niveles de hormonas hipofisarias o tiroideas, o en los niveles de glucosa, insulina o leptina entre los grupos experimentales y de controlLos ratones perdieron peso rápidamente porque habían dejado de comer.
"No comieron incluso cuando tenían hambre, lo que encontramos notable porque los animales se ven obligados a comer para sobrevivir", dijo Patel. Curiosamente, más experimentos mostraron que los olores naturalmente aversivos tenían un efecto más fuerte en las neuronas basales del cerebro anterior vGlut2 + que la comidasolo, desencadenando un comportamiento de evitación de alimentos en ratones.
"Parecía que los animales tenían miedo a la comida", dijo Patel. "Aunque tenían hambre, evitaban los lugares donde se colocaban los alimentos".
"Hemos identificado un circuito cerebral impulsado por neuronas vGlut2 + en el prosencéfalo basal que suprime el apetito cuando está activo y estimula el comportamiento de alimentación cuando está inactivo", dijo Patel. "También determinamos que este circuito, que está formado por solo un parde miles de neuronas involucradas en la percepción del mundo exterior, se conecta y anula los comportamientos de alimentación regulados por el hipotálamo ".
"Creemos que este trabajo tiene implicaciones potenciales que van más allá de los comportamientos de alimentación y la fisiología del ratón", dijo Arenkiel, profesor asociado de neurociencia y genética molecular y humana y académico de McNair en Baylor. También es miembro de Jan y Dan DuncanInstituto de Investigación Neurológica del Texas Children's Hospital. "Este circuito está muy involucrado con la forma en que nuestro cerebro percibe el mundo exterior y aporta esta información al hipotálamo, conectando así aspectos de la fisiología como la alimentación, que se relaciona con los trastornos alimentarios que están asociados con muchos neuropsiquiatría.condiciones "
Para leer todos los detalles de este trabajo, vaya al diario eLife .
Otros contribuyentes a este trabajo incluyen a Jessica Swanson, Kevin Ung, Alexander Herman, Elizabeth Hanson y Joshua Ortiz-Guzmán, todos afiliados al Baylor College of Medicine; Jennifer Selever en Baylor and the Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute, Texas Children'sHospital; y Qingchun Tong en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas, Houston.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Baylor College of Medicine . Original escrito por Ana María Rodríguez, Ph.D .. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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