Новое исследование из MIT показывает, как два населения нейронов в мозгу способствует этому процессу. Исследователи нашли, что эти нейроны, расположенные в регионе размера миндаля, известном как миндалина, каналы параллели формы, которые несут информацию о приятных или неприятных событиях.
Получение дополнительной информации, как эта информация разбита и misrouted, могло пролить свет на психические заболевания включая депрессию, склонность, беспокойство и посттравматическое стрессовое расстройство, говорит Кей Тай, доцент профессионального развития Белых угрей Мозговой и Когнитивистики и член Института Пикауэра MIT Изучения и Памяти.«Я думаю, что этот проект действительно сокращается через определенные классификации болезней и мог быть применим к почти любому психическому заболеванию», говорит Тай, ведущий автор исследования, которое появляется в выпуске онлайн 31 марта Нейрона.Ведущие авторы газеты – postdoc Анна Беиелер и аспирант Пранеет Намбури.Эмоциональные схемы
В предыдущем исследовании лаборатория Тая определила два населения нейронов, вовлеченных в обработку положительных и отрицательных эмоций. Одно из этих реле населения информация к ядру accumbens, который играет роль в обучении искать полезные события, в то время как другой посылает вход в centromedial миндалину.
В новом исследовании исследователи хотели узнать то, что на самом деле делают те нейроны, поскольку животное реагирует на пугающий или радостный стимул. Чтобы сделать это, они сначала пометили каждое население со светочувствительным белком, названным channelrhodopsin.
В трех группах мышей они маркировали проектирование клеток к ядру accumbens, centromedial миндалине и третьему населению, которое соединяется с брюшным гиппокампом. Лаборатория Тая ранее показала, что связь с брюшным гиппокампом вовлечена в беспокойство.Маркировка нейронов необходима, потому что население, что проект к различным целям в других отношениях неразличим. «Насколько мы можем сказать, что они в большой степени смешиваются», говорит Тай. «В отличие от некоторых других областей мозга, нет никакого топографического разделения на основе того, куда они идут».После маркировки каждого населения клетки исследователи обучили мышей различать между двумя различными звуками, одним связанным с вознаграждением (сахарная вода) и другое связанное с горьким вкусом (хинин).
Они тогда сделали запись электрической деятельности от каждой группы нейронов, поскольку мыши столкнулись с этими двумя стимулами. Эта техника позволяет ученым сравнивать анатомию мозга (какие нейроны связаны друг с другом), и ее физиология (как те нейроны отвечают на экологический вход).
Исследователи были удивлены найти, что нейроны в каждом поднаселении все не ответили тот же самый путь. Некоторые ответили на один сигнал, и некоторые ответили на другой и некоторых, на которых отвечают оба. Некоторые нейроны были взволнованы сигналом, в то время как другие были запрещены.«Нейроны в рамках каждого проектирования очень разнородны.
Они все не делают того же самого», говорит Тай.Однако несмотря на эти различия, исследователи действительно находили полные образцы для каждого населения.
Среди нейронов, что проект к ядру accumbens, большинство было взволновано полезным стимулом и не ответило на вызывающий отвращение. Среди нейронов, что проект к центральной миндалине, большинство было взволновано вызывающим отвращение сигналом, но не полезным сигналом.
Среди нейронов, что проект к брюшному гиппокампу, нейроны, казалось, были более уравновешены между ответом на положительные и отрицательные сигналы.«Это согласовывается с предыдущей бумагой, но мы добавили фактическую нервную динамику увольнения и разнородности, которая была замаскирована предыдущим подходом optogenetic манипуляции», говорит Тай. «Недостающая часть той истории была тем, что является этими нейронами, на самом деле делающими, в режиме реального времени, когда животному дарят стимулы».
Рытье глубокоРезультаты предлагают, чтобы, чтобы полностью понять, как мозг обрабатывает эмоции, нейробиологи должны были копаться глубже в более определенном населении, говорит Тай.«Пять или 10 лет назад все было всем об определенных отделах головного мозга.
И затем за прошлые четыре или пять лет было больше внимания на определенные прогнозы. И теперь, это исследование представляет окно в следующую эру, когда даже определенные прогнозы не достаточно конкретны.
Есть все еще разнородность, даже когда Вы подразделяете на этом уровне», говорит она. «Мы все еще заставили длинный путь идти с точки зрения понимания полных сложностей мозга».Другой вопрос, все еще остающийся, состоит в том, почему это различное население смешивается в миндалине. Одна гипотеза – то, что клетки, отвечающие на различные исходные данные, должны быть в состоянии быстро взаимодействовать друг с другом, координируя ответы на срочный сигнал, такие как тревога, что опасность присутствует. «Мы исследуем взаимодействия между этими различными прогнозами, и мы думаем, что это могло быть ключом к тому, как мы так быстро выбираем соответствующие меры, когда нам дарят стимул», говорит Тай.В долгосрочной перспективе исследователи надеются, что их работа приведет к новым методам лечения для психических заболеваний. «Первый шаг должен определить схемы и затем попытаться войти в модели животных этих патологий и видеть, как эти схемы функционируют по-другому.
Тогда мы можем попытаться разработать стратегии, чтобы восстановить их и попытаться перевести это человеческим пациентам», говорит Беиелер, который скоро начинает ее собственную лабораторию в Лозаннском университете, чтобы далее преследовать эту линию исследования.