השפעת נוראדרנלין על חרדה

מהם התפקידים של נוראדרנלין וה- Locus Coeruleus (LC) בקידום התנהגות דמוית חרדה דרך האמיגדלה הבסיסית (BLA)?

ה- LC מווסת את תגובות העוררות והלחץ, במיוחד על ידי שחרור נוראדרנלין. בהקשר של התנהגויות דמויי חרדה, שחרור נוראדרנלין מ- LC יכול להשפיע על פעילות עצבית ב- BLA.

המחקר שלנו הוכיח כי נוראדרנלין יכול להגדיל את העלייה של הרכבים עצביים ב- BLA, וזה חשוב במיוחד בתקופות של לחץ או דאגה. אפנון זה הופך למעשה להרכבים ספציפיים להיות רגישים יותר, וכתוצאה מכך התגובות הדומות לחרדה שאנו רואים.

נוראדרנלין מה- LC מתפקד כעצב נוירומונולטור מכריע, ומגביר את השפעת הלחץ על האמיגדלה, מרכז מרכזי לעיבוד תגובות רגשיות.

נקודות זכות: Luchschenf/Shutterstock.com

כיצד נוירונים באמיגדלה יוצרים הרכבים, ומה המשמעות של נוירומודולציה בשליטה על פעילות ההרכב?

נוירונים באמיגדלה יוצרים הרכבים המגיבים לגירויים מסוימים – חלקם מגיבים לגירויים חיוביים כמו סוכרוז, בעוד שאחרים מגיבים לגירויים שליליים כמו כינין. מה שמדהים הוא כיצד ההרכבים הללו פועלים בניגוד זה לזה.

לדוגמה, כינין יכול לעכב נוירונים שעוררו על ידי סוכרוז ולהיפך. אנו מאמינים כי נוירומודולציה, ובמיוחד נוראדרנלין מ- LC, היא קריטית לשליטה בפעילותם של הרכבים אלה.

קנה מידה של אפנון דינאמי זה עשוי לסייע באיזון תגובות ההרכב המשתנות, תוך ויסות האופן בו אורגניזם מגיב לגירויים חיוביים ושליליים כאחד. זה יכול לאפשר למוח לנהל תגובות והתנהגויות רגשיות באופן תלוי הקשר.

אילו אתגרים קשורים להדמיה והקלטת פעילות עצבית ב- Locus Coeruleus, וכיצד התגברו על אלה?

ה- LC הוא אזור קשה לעבוד איתו מסיבות שונות ומגוונות. הוא ממוקם עמוק במוח ומכיל מספר זעיר של נוירונים, מה שמקשה על הדמיה והקלטה. אחד הנושאים הקשים ביותר שעומדים בפנינו היה לתפוס הקלטות יציבות של פעילות עצבית תוך הפעלה במקביל לנוירונים אלה.

כדי לפתור זאת, השתמשנו במיקרוסקופיה רב-פוטון בשילוב עם טכניקות עדשות מתקדמות כמו עדשות פריזמה כדי לחדור עמוק למוח ולרשום פעילות עצבית. שילוב טכנולוגיות אלה איפשר לנו לרשומה יציבה וגם לתפעל את פעילות הנוירונים של LC בעכבר ער ומשנה.

כיצד משפיע על לחץ, כמו חשיפה לריח טורף, את פעילות נוירון LC, ומה ההשלכות על שחרור נוראדרנלין באמיגדלה?

גורמי לחץ, כמו ריח של ריח טורף למכרסם, מפעילים פעילות מסונכרנת ב- LC, מה שמוביל לשחרור נוראדרנלין משמעותי. אנו מאמינים כי פעילות LC מסונכרנת זו מגבירה את הרווח של הרכבים עצביים במורד הזרם באמיגדלה, ומגבירה את הרגישות שלהם.

ממצאינו מצביעים על כך ששחרור הנוראדרנלין המוגבר משפר את ההתנהגויות הדומות לחרדה על ידי העצמת התגובות העצביות באמיגדלה. במהלך הלחץ, הירי המסונכרן של נוירונים LC ממלא תפקיד מכריע ביצירת תגובות רגשיות מוגזמות, מה שמקדם עוד יותר מצב חרד.

איזו השפעה יש גירוי אופטוגנטי של מסלול LC-Amygdala על התנהגות דמוית חרדה, וכיצד הוא מווסת על ידי קולטני נוראפינלין?

בעזרת אופטוגנטיקה הצלחנו לעורר ישירות את מסלול LC-Amygdala ולבחון את השפעתו על התנהגות דמוית חרדה.

כאשר עוסקים במסלול זה ראינו עלייה בהתנהגויות דמויי חרדה, התואמת את מעורבותו של נוראדרנלין באמיגדלה. מעניין לציין כי המצור הפרמקולוגי של קולטנים בטא-אדרנרגיים גרם לשינוי באופן בו נוירונים אלה הגיבו ללחץ, ואילו דפיקה גנטית ספציפית של קולטנים אדרנרגיים בטא -2 מובילים להתנהגויות התמודדות פעילות יותר ולא לתגובות דמויי חרדה פסיביות.

זה ממחיש כי קולטני נוראדרנלין, במיוחד קולטנים בטא-אדרנרגיים, ממלאים תפקיד חיוני באופן בו המוח מעבד את הלחץ והחרדה.

כיצד נוירונים שונים באמיגדלה מגיבים לגירויים של ערכיות מנוגדת (למשל, סוכרוז לעומת כינין), ואילו מנגנונים עומדים בבסיס פעילות אנטגוניסטית זו?

באמיגדלה, נוירונים מגיבים לגירויים חיוביים ושליליים כאחד, כמו סוכרוז וקנין. גילינו כי נוירונים אלה מציגים לעתים קרובות דפוסי פעילות הפוכים; כאשר קבוצה אחת מופעלת, השנייה מודחקת.

לדוגמה, כאשר נוירונים מגיבים לסוכרוז נרגשים, נוירונים מגיבים לכיוון נעשים, ולהיפך. עכבה הדדית זו מרמזת על מנגנון מוסדר היטב בו הרכבים מנוגדים מקיימים אינטראקציה לשמירה על איזון רגשי. אנו חושדים כי פנימיות או תהליכי ביניים אחרים מתווכים את האינטראקציה האנטגוניסטית הזו, אם כי אנו בוחנים באופן פעיל.

אילו תובנות מספקות מיקרוסקופיה רב-פוטון ואופטוגנטיקה בתמרון הרכבים עצביים ספציפיים כדי לשנות התנהגות הקשורה לגירויים לערך?

מיקרוסקופיה רב-פוטון ואופטוגנטיקה מאפשרים לנו למקד ולשלוט במדויק על הרכבים עצביים ספציפיים באמיגדלה תוך כדי התבוננות כיצד שינויים אלה משפיעים על התנהגות.

לדוגמה, על ידי גירוי נוירונים המגיבים לסוכרוז או כינין, הצלחנו לתפעל את התנהגות העכברים בתגובה לגירויים אלה. הפעלה ספציפית של נוירונים מגיבים לסוכרוז שיפרה את הסבירות של העכברים לצרוך נוזל, היא מצאה בעבר לא נעימה, ואילו הפעלת נוירונים מגיבים לכיוון הפחיתה פעולות חיוביות, כמו ללקק לסוכרוז.

טכניקות אלה מציעות דיוק מדהים, ומאפשרות לנו לחקור כיצד נוירונים בודדים וקשריהם משפיעים על התנהגות.

כיצד משפיעים פעילות סינכרונית בנוירונים LC ובאמיגדלה את התנהגותם, ומה תפקידם של קולטנים בטא-אדרנרגים בתיווך השפעות אלה?

פעולות דמויי חרדה מונעות לרוב על ידי פעילות סינכרונית בנוירונים LC ובאמיגדלה. כאשר ה- LC יורה בצורה מאוד מסונכרנת, הוא גורם לשחרור מתואם של נוראדרנלין, מה שמגביר את ההיענות של נוירונים אמיג'דייל. סנכרון עצבי מוגבר זה משפר את התגובות הרגשיות, במיוחד במהלך לחץ.

קולטנים בטא-אדרנרגיים, ובמיוחד תת-סוג בטא -2, הם קריטיים בתיווך פעולות אלה. בבדיקות בהן סגרנו את קולטני בטא -2, ראינו ירידה בהתנהגות דמוית חרדה, מה שמצביע על כך שקולטנים אלה חשובים כיצד המוח מעבד מדגיש ומווסת את התגובות הרגשיות.

צפו בסמינר המקוון המלא

על הדובר

שון סיים את עבודתו הדוקטורט במעבדה של ד"ר סוזן אחמרי באוניברסיטת פיטסבורג, שם השתמש במודלים של עכברים כדי לחקור את התרומות התפקודיות של קליפת המוח והסטריאטום האורביט -פרונטאלי בהתנהגות כפייתית. כיום הוא יוזמה מוחית K99 מימון עמית פוסט-דוקטורט באוניברסיטת וושינגטון העובדת במעבדה של ד"ר מייקל ברוצ'ס, שם עבודתו הדגימה את הקשר הסיבתי בין הרכבים עצביים נפרדים באמיגדלה והתנהגות ספציפית לערכמות.

על משטחי ננו של ברוקר ומטרולוגיה

משטחי ננו של ברוקר ומטרולוגיה מספקים טכנולוגיית ניתוח ובדיקה מתמחות בעלות ביצועים גבוהים למגוון הרחב ביותר של יישומי מחקר וייצור.

הפורטפוליו הרחב שלנו של פתרונות פרופילר משטח דו -ממדי ותלת מימד מספקים את המידע הספציפי הדרוש כדי לענות על שאלות מו"פ, QA/QC, ושאלות מדידת פני השטח במהירות, דיוק וקלות. והשבטים והבוחנים המכניים שלנו מספקים נתונים מעשיים המשמשים לסייע בשיפור פיתוח חומרים ומערכות טריבולוגיות. מכשירי הבדיקה הננו-מכניים והננוטרבולוגיים המובילים בתעשייה של ברוקר מתוכננים באופן ספציפי כדי לאפשר גבולות חדשים באפיון חומרים ננו, פיתוח חומרים ומעקב אחר תהליכים.

ברוקר מוביל את התרחבות היכולות של מיקרוסקופ הכוח האטומי (AFM) מאז ההתחלה, והמערכות שלנו הן ה- AFM המובאות ביותר בעולם. חבילת ה- AFM המקיפה שלנו מאפשרת למדענים ברחבי העולם לגלות תגליות ולקדם את הבנתם בחומרים ומערכות ביולוגיות. עם טכנולוגיית Nanoir שלנו, ברוקר הוא כיום גם המוביל המוכר בספקטרוסקופיית IR פוטותרמית מהננו-סולם למאזני המשנה ומקרו. וכיצרנית AFM היחידה עם מתקן ננו-ייצור ננו-חדיש ותמיכת לקוחות ספציפית לעולמית, Bruker ממוקמת באופן ייחודי כדי לספק את הציוד, ההנחיות והתמיכה בכל צרכי המחקר הננו-סולם שלך.

חבילת מערכות המיקרוסקופיה הקרינה של ברוקר מספקת מגוון מלא של פתרונות לחוקרי מדעי החיים. מערכות ההדמיה המולטי-פוטון שלנו מספקות את עומק ההדמיה, המהירות והרזולוציה הנדרשים ליישומי הדמיה תוך-ויטלית, והמערכות הקונפוקליות שלנו מאפשרות לביולוגים של תאים לחקור את הפונקציה והמבנה באמצעות הדמיה של תאים חיים במהירויות ובקופות שלא היו אפשריות בעבר. מיקרוסקופים של ברזולוציית העל של ברוקר קובעים סטנדרטים חדשים עם לוקליזציה של מולקולות יחידה כמותיות המאפשרות חקירה ישירה של המיקומים המולקולריים והפצה של חלבונים בסביבה הסלולרית. ומיקרוסקופי גיליונות האור של לוקסנדו שלנו, מהפכה במחקרים ארוכי טווח בביולוגיה התפתחותית ובחקירה של תהליכים דינמיים בתרבית תאים ובמודלים של בעלי חיים קטנים.

בנוסף לפיתוח וייצור מערכות מהדור הבא כדי לעזור ליישומים הנוכחיים והעתידיים של הלקוחות שלנו, ברוקר פעיל מאוד גם ברכישה ובשיתוף עם חברות חדשניות כדי להמשיך להרחיב את מגוון הטכנולוגיות והפתרונות המאפשרים שלנו. התוספות האחרונות למשפחת משטחי ברוקר ננו כוללות את אליקונה הדמיה, Anasys Instruments, Hysitron, JPK Instruments ו- Luxendo.

לא משנה מה צריכה המדידה והניתוח שלך, לא משנה מה החומר או סולם החקירה שלך, לברוקר יש פיתרון מיוחד בעל ביצועים גבוהים עבורך.