미주 신경 자극 동기와 놀라운 방법으로 보상

새로운 연구는 미주 신경을 통한 의사 소통의 초 고속도로를 묘사합니다.

미주 신경에 대한 우리의 이해와 그것이 어떻게 작동하는지에 대한 첨단 연구에있어서 흥미로운시기입니다. 이번 주에는 미주 신경이 보상과 동기 부여 시스템의 일부로 직감에서 뇌로 직접 전달되는 방식을 조명하는 두 개의 새로운 연구가 발표되었습니다. 마운트 시나이 (Mount Sinai) 의과 대학의 연구원에 의한 첫 번째 연구는 “Gut-Induced Reward를위한 신경 회로”라는 제목으로 9 월 20 일자 Cell Cell 에 출간되었습니다. Duke 대학 의과 대학의 연구원에 의한 두 번째 연구는 Science 의 9 월 21 일자 호에 “영양있는 감각 전달을위한 Gut-Brain Neural Circuit”이 나타난다.

미주 신경의 초기 해부학 드로잉. 바구 스는 라틴어로 “떠돌아 다니는”것을 의미합니다. 미주 신경은 인체에서 가장 긴 신경입니다. 왼쪽과 오른쪽 미주 가지가 뇌간에서 창자의 가장 낮은 내장으로 “떠돌아 다닙니다”.

출처 : Wellcome Library / Public Domain

• 직장에서의 Gaslighter 대응
• 동물의 반사 : 거울 이미지는 자기 인식을 미러링합니까?
• Mindful Speech : 단어를 사용하여 해를 끼치 지 말고 도와주세요.
• 지도 # 35 : 가짜 뉴스 또는 정직 선전?
• Kavanaugh 대 Blasey Ford : 누가 더 믿을만합니까?

미주 신경의이 긴 해부학 적 그림을 보면서 알 수 있듯이, “방랑하는”신경은 인체에서 가장 길다. 그것은 뇌간에서 내장의 가장 낮은 내장까지 2 개의 다발 지점으로 이동합니다.

1921 년 Otto Loewi는 미주 신경이 신경계를 진정시키고 싸우거나 비행 응답을 평형시키는 데 도움이되는 억제 물질을 심장에 분출시키는 것을 관찰했을 때 처음으로 알려진 신경 전달 물질을 분리했습니다. 오늘날 우리는이 신경 전달 물질을 “아세틸 콜린 (acetylcholine)”이라고 부릅니다. 그러나 Loewi는 원래이 진정제와 같은 분비물을 묘사하기 위해 “vagusstoff”(독일어 : “vagus substance”)라는 용어를 사용했습니다. 횡격막 복부 호흡을 할 때마다, 미주 신경의 심장 분지가 숨을 내쉴 때 가슴에 약간의 호흡을 호소합니다. 심호흡을하는 것이 소위 “이완 반응”의 기본 요소 인 이유 중 하나입니다. 자세한 내용은 “횡격막 호흡 운동과 너의 미주 신경”과 “미주 신경이 직감을 돕습니다 – 압박감을받는 위트 & 그레이스”를 참조하십시오.

Loewi가 vagusstoff를 발견 한 지 거의 1 세기 후, 두 개의 선구자 연구가 미주 신경의 분지가 장 – 두뇌 축으로 알려진 신경 초 고속도로의 일부로 밀리 초 이내에 장 – 대뇌 메시지를 전달하는 방식에 대한 이해를 크게 향상시킵니다.

• Les Moonves 사건의 성희롱 신화와 비밀
• 활동적인 뇌와 몸을 유지하라 – 심지어 암으로
• 너는 사기꾼이야!
• 당신은 만족스러운 경력을 창출하기 위해 “물건”을 가지고 있습니까?
• 그녀는 말했고, 그는 말했다. 그리고 당파 신앙의 편견

역사적으로 대부분의 전문가들은 순환 신경 자극 호르몬이 우리의 동기 부여 시스템의 일부로 미주 신경에서 뇌로 전달되는 보상 신호를 통한 직접적인 의사 소통과는 반대되는 것으로 믿었습니다. 함께, 서로 다른 피어 리뷰 저널에서 2018 년 9 월 연구 두뇌 – 투 – 뇌 회로가 의사 소통의 직접적인 신경 통로를 만드는 놀라운 방법을 정확하게 지적했다.

위에서 언급 한 첫 번째 연구에서, 마운트 시나이 (Mount Sinai)의 연구자들은 광학적 유전학을 사용하여 오른쪽 모호의 특정 보상 뉴런이 말초 감각 세포를 뇌의 보상 뉴런 집단과 연결시키는 방법을 밝혀 냈습니다. 주목할 만하게, 연구원은 좌측 미주 신경의 뉴런이 포만에 묶이고 보상은 아닙니다다는 것을 것을을 발견하게 놀랬다. 이 획기적인 연구는 미주 신경의 왼쪽과 오른쪽 가지가 중추 신경계로 비대칭 적으로 상승한다는 것을 보여줍니다.

이 논문에서 주목할만한 4 가지 주요 점은 다음과 같다. (1) 연구원은 동기 부여 및 보상에서 미주 신경에서 뇌간 축의 결정적인 역할을 확인한다. (2) 미주 신경에서 뇌 축의 광 유발 자극으로 보상 행동이 생성된다. , (3) 미주 신경의 비대칭 뇌 경로가 동기 부여와 도파민 활동을 중재한다. (4) 미주 신경계 감각 뉴런은 보상 회로의 주요 구성 요소이다.

“우리의 연구는 처음으로 미주 신경의 오른쪽 분지의 감각 세포 중 ‘보상 뉴런’의 연결 인구의 존재를 밝혀 냈습니다.”아이칸 의과 대학 신경 과학부의 이반 데 아라 우조 (Ivan de Araujo) 이 신문의 수석 저자 인 시나이 산 (Sinai Mount)은 성명서에서 밝혔다. “우리는 미주 신경이 동기 부여와 즐거움과 관련이 없다는 전통적인 견해에 초점을 맞추 었으며 신경의 자극, 특히 그것의 상부 굿 가지가 뇌 깊숙이 누워있는 보상 뉴런을 강하게 흥분시키기에 충분하다는 것을 발견했습니다.”

Yale University의 존 B. 피어스 연구소 (John B. Pierce Laboratory) 소장 인 Wenfei Han 교수는 성명서를 통해 “우리는 단지 오른쪽 분지 분만이 결국 뇌간의 도파민 함유 보상 뉴런과 접촉한다는 사실에 놀랐다.

도파민은 오랫동안 보상과 동기를 유발하는 신경 전달 물질로 알려져 왔습니다. 연구진에 따르면, 올바른 미주 신경이 어떻게 뇌에 직접 보상 신호를 전달 하는지를 확인하는 것은 미주 신경 자극 요법 (예 : 치료에 사용되는 것과 같은)의 효능을 증가시킬 수있는 새롭고보다 구체적인 미주 신경 자극 (VNS) 표적에 대한 가능성을 열어줍니다. 저항하는 우울증. (자세한 내용은 “미주 신경 자극이 주요 우울증에 대한 새로운 희망을 제시합니다.”)

Gut-Brain Axis는 하드 와이어되어있을 수 있으며 (호르몬이 아님)

미주 신경을 통한 두뇌와 두뇌 간의 소통에 관한 두 번째 최근의 연구는 “창자의 감정”이 그렇게 빠른 속도로 움직이기 때문에 호르몬 확산을 능가한다는 것을 암시합니다. 사실, 듀크 연구원은 장에서 축삭 – 뇌 축을 통해 생쥐의 뇌간에서 뇌간으로가는 신호가 100 밀리 초 이내에 단일 시냅스를 가로 질러 움직이는 것을 발견하는 것에 충격을 받았습니다.

2015 년 Duke University School of Medicine의 수석 고문 인 Diego Bohourque는 Journal of Clinical Investigation 에 장내의 특정 세포가 어떤 유형의 신경 태피스트리와 관련이있는 시냅스를 포함한다는 획기적인 논문을 발표했습니다. 최신 추적 연구 (2018)를 위해 Bohorquez와 그의 Duke Neurobiology 연구 팀은이 장뇌 간 신경 회로를지도 화하기 시작했습니다.

출처 : metamorworks / Shutterstock

첫 번째 저자 인 Maya Kaelberer가 녹색 형광 염료를 사용하여 광견병 바이러스에 태그를 붙여 쥐의 위장에 주입했을 때, 그녀는 내장과 뇌간 사이에 직접 미주 신경 회로를 관찰했습니다. Kaelberer와 동료들은 같은 배양 접시에서 미주 신경 세포와 나란히 생쥐의 감각 소화관 세포를 성장시킴으로써이 장 – 뇌 신경 회로를 재현 할 수 있었다. 놀랍게도, Kaelberer는 미주 신경 신경이 접시 표면을 기어 다니며 소화관 세포에 연결되는 것을 관찰했습니다. 그런 다음,이 신경 엔 그램은 시냅스 신호를 발사하기 시작했습니다. 설탕을 첨가하면 시냅스의 발사 속도가 눈에 띄게 빨라집니다. Kaelberer가이 정보가 얼마나 빨리 전달되었는지 측정했을 때, 그녀는 그것이 밀리 세컨드 (milliseconds)에 일어나고 있다는 사실에 놀랐으며 글루타메이트가이 과정에서 핵심적인 역할을했다고 의심했습니다. 그녀가 옳았다.

저자들이 요약 한대로, “장 – 뇌 신호 전달을위한이보다 직접적인 회로는 글루타메이트를 신경 전달 물질로 사용합니다. 따라서 내장을 자극하는 감각 신호는 음식 선택과 관련된 것들을 포함하여 특정 뇌 기능과 행동에 영향을 미칠 수 있습니다. ”

이 연구는 생쥐에 관한 것이지만, Bohorquez와 그의 팀은이 신경 회로의 구조와 기능이 인간과 동일 할 것이라고 추측합니다. “우리는 이러한 발견이 새로운 감각의 생물학적 기초가 될 것이라고 생각한다”고 Bohorquez는 성명을 통해 밝혔다. “위장이 음식과 칼로리로 가득 차있을 때 뇌가 어떻게 알 수 있는지에 대한 진입 점 역할을하는 사람. 여섯 번째 감각으로 ‘장감감’이라는 생각에 정당성을 부여합니다. (자세한 내용은 “미주 신경이 뇌에 본능을 어떻게 전달합니까?”)

앞으로의 연구에서 Bohorquez와 그의 Duke 팀은 미주 신경을 통해 장에서 뇌로 전달되는 신호가 어떻게 우리가 먹고 마시는 음식에 포함 된 칼로리 함량과 영양분을 직관적으로 식별 하는지를 정확히 밝혀 내고자합니다.

참고 문헌

Luen A. Tellez, Matthew H. Perkins, Isaac O. Perez, Taoran Qu, Jozelia Ferreira, Tatiana L. Ferreira, Daniele Quinn, Zhong-Wu Liu, Xiao-Bing Gao, Melanie M. Kaelberer, Diego V. Bohórquez, Sara J. Shammah-Lagnado, Guillaume de Lartigue, Ivan E. de Araujo. “Gut-Induced Reward를위한 신경 회로” Cell (최초 발행 : 2018 년 9 월 20 일) DOI : 10.1016 / j.cell.2018.08.049

Melanie Maya Kaelberer, Kelly L. Buchanan, Marguerita E. Klein, Bradley B. Barth, Marcia M. Montoya, Xiling Shen, Diego V. Bohorquez. “양분 감각 전달을위한 위장 – 뇌 신경 회로” 과학 (처음 출판 : 2018 년 9 월 21 일) DOI : 10.1126 / science.aat5236