Трехмерная визуализация цепей окситоцина и вазопрессина с беспрецедентным разрешением - Строительство и ремонт

Трехмерная визуализация цепей окситоцина и вазопрессина с беспрецедентным разрешением

Работа, выполненная Пилар Мадригал и Сандрой Хурадо из Института нейронаук UMH-CSIC в Аликанте, совместного центра Испанского национального исследовательского совета и Университета Мигеля Эрнандеса, была опубликована в журнале « Биология коммуникации» .

«Наш углубленный анализ окситоцина – вазопрессин цепи в мозге мышея показал , что эти две молекул имеют различную динамику на протяжении эмбрионального развития Вполне вероятно , что эти приспособления модулировать функциональные свойства различных областей головного мозга в зависимости от их. Стадии развития , способствуя к совершенствованию нейронных цепей, лежащих в основе социального поведения », – объясняет доктор Сандра Хурадо, директор лаборатории синаптической нейромодуляции и отделения клеточной и системной нейробиологии Института нейронаук.

Очень похожие по структуре окситоцин и вазопрессин – это два нейропептида, которые эволюционно консервативны и участвуют в регуляции сложного социального поведения, такого как материнская забота и парные связи.

Хотя неизвестно, как окситоцин и вазопрессин модулируют функцию мозга , многочисленные исследования на животных и людях показывают, что изменения в этих цепях могут лежать в основе психических расстройств, характеризующихся дефицитом социального взаимодействия , таких как аутизм, тревога и социальная агрессия или шизофрения. «Для нас было очень важно определить, как эти цепи формируются в процессе развития мозга , чтобы выявить потенциальные изменения, которые могут быть связаны с социальными расстройствами», – говорит доктор Хурадо, руководивший исследованием.

На сегодняшний день в большинстве исследований для характеристики экспрессии проекций окситоцина и вазопрессина использовались гистологические методы и гибридизация in situ в срезах мозга, которые предоставляют релевантную информацию, но которые трудно экстраполировать на формирование трехмерных цепей в головном мозге.

Кроме того, большая часть предыдущих работ была сосредоточена на мозге крысы, хотя во все большем числе исследований мышь используется в качестве экспериментальной модели, что подчеркивает необходимость более точных карт связи для этого часто используемого вида в лаборатории.

Модуляция социального поведения

Окситоцин, вырабатываемый в гипоталамусе, области мозга, ответственной за контроль жизненно важных функций для выживания, действует и как гормон, и как нейротрансмиттер. Эта небольшая примитивная молекула играет важную роль как в основных функциях, таких как осмотический баланс у беспозвоночных, так и в сложном поведении, таком как размножение и материнское поведение у людей.

Хотя окситоцин наиболее известен тем, что увеличивает сокращение мышц во время родов, он также играет важную роль в репродуктивном и социальном поведении. Благодаря этому гормону наш мозг может поддерживать эмоциональные отношения со сверстниками. И одним из самых примитивных и сильных у млекопитающих является именно тесная связь между матерью и ее детьми. Окситоцин широко известен как «гормон любви», поскольку он способствует социальным контактам, предпочтениям партнеров и последующей привязанности. Это также вызывает чувство безопасности и благополучия и снижает стресс.

Точно так же вазопрессин способствует социальному контакту, предпочтениям партнера и привязанности, модулирует территориальное поведение по отношению к потенциальным соперникам одного пола, увеличивает влечение, а также сексуальное и репродуктивное поведение.

Прозрачный мозг

В этом исследовании Мадригал и Хурадо применили технику осветления iDISCO +, которая позволяет удалить большую часть липидного (жирового) содержимого мозга, не повреждая его структуру, чтобы сделать его прозрачным. Этот метод в сочетании со световой флуоресцентной микроскопией позволил исследователям создать трехмерные реконструкции с высоким клеточным разрешением окситоцинергической и вазопрессинергической систем всего мозга мыши от раннего развития до взрослого возраста.

Благодаря этой методологии они смогли провести точную классификацию клеток, синтезирующих окситоцин и вазопрессин, в глубоких ядрах мозга, таких как гипоталамус. Интересно, что испанские исследователи заметили, что различные ядра гипоталамуса демонстрируют заметные различия в экспрессии окситоцина и вазопрессина во время эмбрионального развития.

Кроме того, они наблюдали высокое присутствие смешанных (окситоцин и вазопрессин) клеток на ранних стадиях развития, которое уменьшается в большинстве ядер гипоталамуса по мере прогрессирования роста. «Вполне вероятно, что эти динамические адаптации позволяют модулировать уровни окситоцина и вазопрессина в различных областях мозга в зависимости от стадии развития. Это изменение сделает возможным уточнение нейронных цепей, лежащих в основе социального поведения», – заявили исследователи.

Эти адаптации показывают различия между мозгом мыши и крысы, что делает это исследование новым эталоном для исследователей, изучающих социальное поведение на основе моделей мышей, чье нервное развитие имеет много общих характеристик с человеческим мозгом .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *