Neurologie

"Schlechte Angewohnheit" Neuronen identifiziert

Sei es Rauchen, nächtliches Snacking oder Nägelkauen, unsere schlechten Angewohnheiten bekommen das Beste von uns trotz unserer Bemühungen, sie zu brechen. Aber könnte es eine einzige Art von Neuronen in unserem Gehirn geben, die kontrollieren, welche Gewohnheiten wir bilden? Neue Forschung untersucht.


Eine neue Studie hat eine seltene Art von Gehirnzellen identifiziert, die die Habitusbildung "orchestrieren" könnte.

Ähnlich wie bei unserem allgemeinen Verhalten haben schlechte Gewohnheiten - ebenso wie gute - neurobiologische Wurzeln. Vor mehr als einem Jahrzehnt haben Neurowissenschaftler festgestellt, dass der Sitz von sich wiederholendem "Reiz-Antwort" -Verhalten in einem Gehirnbereich liegt, der als dorsolaterales Striatum bezeichnet wird.

Vor kurzem haben Forscher von der Duke-Universität in Durham, North Carolina, diesen Bereich genauer untersucht und versucht herauszufinden, welche der striatalen Neuronen die Schaltkreise des Gehirns bestimmen, die für die Bildung von Gewohnheiten verantwortlich sind.

Die neue Studie, die in der Fachzeitschrift eLife publiziert wird, konzentriert sich auf eine seltene Art von Gehirnzelle, genannt Fast-Spiking-Interneuron (FSI), die die Forscher an Mäusen untersuchten.

Obwohl die Studie Nagetiere untersucht, könnten die Ergebnisse den Weg zu neuen Behandlungsmethoden für Sucht, Drogenmissbrauch und andere Formen zwanghaften Verhaltens beim Menschen aufzeigen.

Der erste Autor der Studie ist Justin O'Hare, Doktorand im Labor der korrespondierenden Studienautorin Nicole Calakos, außerordentlicher Professor für Neurologie und Neurobiologie am Duke University Medical Center.

FSIs und der "Stop / Go" -Gehirnkreislauf

In einer Studie, die letztes Jahr vom selben Team veröffentlicht wurde, zeigten die Wissenschaftler, dass das Striatum Gehirnzellen enthält, die auf zwei Arten miteinander feuern: mit Hilfe eines exzitatorischen "Go" -Wegs (der das "grüne Licht" für eine Aktion gibt), und ein inhibitorischer "Stop" -Weg (der ihn blockiert).

In dieser früheren Studie zeigten O'Hare und Kollegen, dass, wenn sich eine Gewohnheit herausbildet, die beiden Wegtypen im Gehirnkreislauf stärker sind und die Lichter nicht auf ihren Zug warten. Das grüne Licht wird vor dem roten Licht gegeben, da der neurale Weg vor dem Stop-Feuer geht.

FSIs machen nur 1 Prozent der im Striatum gefundenen Neuronen aus, aber ihre Struktur verbindet sie mit 95 Prozent der Neuronen im Stop / Go-Pfad.

"Diese Zelle ist eine relativ seltene Zelle, aber eine, die sehr stark mit den Haupneuronen verbunden ist, die die ausgehende Nachricht für [das dorsolaterale Striatum] weiterleiten", erklärt Prof. Calakos.

"Wir haben versucht, diese Teile des Puzzles in einen Mechanismus zu bringen", sagt sie. "Und wir dachten, aufgrund der Art und Weise, wie [FSIs] mit den anderen Zellen verbunden sind, könnte es die einzige Zelle sein, die diese Veränderungen in allen von ihnen antreibt. Das ist es, was wir testen [in der neuen Studie] . "

FSIs und Gewohnheiten in Mäusen studieren

Für die neue Forschung trainierten O'Hare und Kollegen Mäuse, um einen Hebel zu drücken, um mit einem Zuckerpellet belohnt zu werden. Die Wissenschaftler stellten fest, dass sich die Mäuse angewöhnt hatten, wenn sie weiterhin auf den Hebel drückten, obwohl sie ihre Belohnung bereits erhalten hatten und der Hebel keine Zuckerpellets mehr abgeben würde.

Mit einer Technik namens "Chemogenetik" verabreichten die Forscher den Mäusen eine Droge, die die FSI-Gehirnzelle "deaktivierte".

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass das Absenken der Aktivität der FSIs die Mäuse davon abhielt, den Hebel zu drücken, wenn keine Belohnung herauskam. Die Habitatbildung wurde daher gestoppt.

Darüber hinaus führten deaktivierte FSIs zu einer weniger aktiven Stop / Go-Schaltung, und das Timing der grün / roten Zwei-Pfad-Lichter kehrte zu ihrer Vorgewohnheitsphase zurück.

"Wir stellen fest, dass diese Zelle ein Master-Controller für gewohnheitsmäßiges Verhalten ist, und dies scheint dies zu tun, indem die von den ausgehenden Neuronen gesendete Nachricht neu instrumentiert wird", sagt Prof. Calakos.

"Einige schädliche Verhaltensweisen wie Zwang und Sucht beim Menschen können eine Verfälschung der normalerweise anpassungsfähigen Mechanismen des Gewohnheitslernens mit sich bringen. Das Verständnis der neurologischen Mechanismen, die unseren Gewohnheiten zugrunde liegen, könnte neue Wege zur Behandlung dieser Zustände eröffnen."

Prof. Nicole Calakos

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