Wissenschaftler wollen lernen, wie serotonin moduliert Verhalten
In der populären erleben Sie die Geschichte, wie serotonin moduliert das Gehirn mag einfache: pop Antidepressiva, die den Serotoninspiegel steigen, die Stimmung verbessert. Aber Neurowissenschaftlern bestätigen, wie wenig Sie darüber wissen, wie die neurotransmitter betrifft schaltkreise und Verhalten in der unglaublich komplexen menschlichen Gehirns. Zu offenbaren, die Grundlagen, wie serotonin wirklich funktioniert, Wissenschaftler am MIT die Picower-Institut für Lernen und Gedächtnis, gefördert durch eine neue $1,16 Millionen, vier-Jahres-Zuschuss von der National Institutes of Health, wird beschäftigen ein wesentlich einfacheres Modell: der nematode C. elegans..
Obwohl es winzig ist, transparent und Sport ein Nervensystem mit nur 302 Neuronen, C. elegans ist ein leistungsstarkes system für die Untersuchung, wie serotonin moduliert Gehirn Staaten, sagte grant principal investigator Steven Flavell, Lister Brüder die berufliche Entwicklung von Professor in der Picower-Institut und Assistenzprofessor in der Abteilung des Gehirns und der Kognitiven Wissenschaften. C. elegans und Säugetieren in weiten teilen die gleiche grundlegende molekulare Maschinerie für das ausstrahlen und empfangen von serotonin. Aber anders als in einem säugetier, alle Nervenzellen und Ihre verbindungen wurde genau kartiert, die in C. elegans und Wissenschaftler ausüben können, der leistungsfähige genetische Kontrolle über die einzelnen Zellen, einschließlich derjenigen, die zum Ausdruck jeder der Wurm ist in fünf verschiedene serotonin-Rezeptoren. Darüber hinaus Flavell ‚ s lab entwickelte eine innovative imaging-system, das zuverlässig Bild der calcium-Aktivität von nahezu jedem neuron in Echtzeit, sogar als ein Wurm frei schlittert und zappelt herum in Reaktion auf experimentelle Manipulationen.
Im wesentlichen, Flavell ‚ s team nehmen kann nahezu die vollständige Kontrolle des Wurms serotonergen system und gleichzeitig beobachten die Reaktion von nahezu jedem neuron in das ganze Gehirn. Dies gibt Ihnen benötigten Funktionen, die nicht verfügbar sind Säugetiere, um herauszufinden, wie die verschiedenen Muster der serotonin-Ausschüttung stimulieren kann verschiedene Rezeptoren (oder Kombinationen von Ihnen) auf eine Vielzahl von Neuronen, die in einer Vielzahl von schaltungen moduliert verschiedene Verhaltensweisen.
Konzentrieren sich auf Fütterung
„Durch das nutzen von gut definierten Paradigma für die serotonerge Funktion und cutting-edge imaging-Technologien sind wir gut positioniert, um zu prüfen, wie die gemusterten serotonin-Ausschüttung aktiviert verschiedene rezeptor-Typen während einer Schaltung zum ändern der groß angelegte Bewegungsmuster, die Anlass zu Verhalten,“ sagte Flavell.
Im Dezember 2018, Flavell ‚ s lab veröffentlicht ein Papier in der Zelle, die zeigen, wie ein bestimmtes C. elegans-Neuronen genannt NSM Sinne, wenn ein Wurm hat begonnen, die Fütterung auf Bakterien und Signale von anderen Neuronen über serotonin zu verlangsamen, den Wurm hinunter zu genießen die Mahlzeit. Seitdem ist sein Labor untersucht hat, wie die Manipulation von NSM der serotonin-release-Muster wirkt der Wurm Bremsen Verhalten und hat begonnen, eine Karte, die serotonin-Rezeptoren der Neuronen eine Rolle spielen, diese Effekte, zum Beispiel durch genetisch aussparen einzelner Rezeptoren oder Kombinationen von Rezeptoren, um zu sehen, was sich ändert.
Mit dem neuen grant -, Labor erweitern auf diese Studien und weit darüber hinaus systematisch zu erreichen drei Ziele: – die Abbildung, welche Kombinationen von serotonin-Rezeptoren vermittelt serotonin seine Wirkung auf das Verhalten und die Ermittlung der genauen Neuronen, wo Sie funktionieren; Sie analysieren, wie serotonin verändert, whole-brain activity; und die Bestimmung, wie serotonin-responsive schaltungen und die gesamte Aktivität des Gehirns unterscheidet sich bei worms muss ein Gleichgewicht zwischen aversive Reize mit appetitive food cues. Während die ersten beiden Experimente werden klären, wie das Gehirn setzt serotonin modulieren Verhalten, das Dritte Ziel wird zeigen, wie diese Dynamik ändern in komplexeren Umgebungen.
