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I segnali di memoria del cervello possono influenzare le glicemie, ritrovamenti di studio del ratto

Un insieme dei segnali del cervello conosciuti per aiutare il modulo di memorie può anche influenzare le glicemie, trova un nuovo studio in ratti.

I ricercatori alla scuola di medicina di NYU Grossman hanno scoperto che un reticolo di segnalazione peculiare nella regione del cervello ha chiamato l'ippocampo, hanno collegato vicino gli studi passati a formazione di memoria, egualmente influenza il metabolismo, il trattamento tramite cui le sostanze nutrienti dietetiche sono convertite in zucchero di sangue (glucosio) e sono fornite alle celle come fonte di energia.

Lo studio gira intorno alle cellule cerebrali chiamate neuroni che “inforni„ (generi gli impulsi elettrici) per passare sopra a messaggi. I ricercatori negli ultimi anni hanno scoperto che le popolazioni dell'incendio hippocampal dei neuroni nei millisecondi di a vicenda nei cicli, con il reticolo di infornamento è chiamata “un'ondulazione dell'ondulazione pronunciata„ per la forma che cattura una volta catturata graficamente dall'elettroencefalogramma, una tecnologia che registra l'attività di cervello con gli elettrodi.

Pubblicato online in natura l'11 agosto, un nuovo studio ha trovato che i cluster delle ondulazioni hippocampal dell'ondulazione pronunciata sono stati seguiti attendibilmente in pochi minuti dalle diminuzioni nelle glicemie negli organismi dei ratti. Mentre i dettagli devono essere confermati, i risultati suggeriscono che le ondulazioni possano regolamentare la sincronizzazione della versione degli ormoni, possibilmente compreso insulina, dal pancreas e dal fegato, pure di altri ormoni dall'ipofisi.

Il nostro studio è il primo per mostrare come i cluster di infornamento della cellula cerebrale nell'ippocampo possono direttamente regolamentare il metabolismo.„

György Buzsáki, MD, PhD, autore senior di studio, il professor di Biggs nel dipartimento di neuroscienza e di fisiologia a salubrità di NYU Langone

“Non stiamo dicendo che l'ippocampo è il solo giocatore in questo trattamento, ma che il cervello può avere un'opinione in attraverso l'ondulazione pronunciata si increspa,„ dice Buzsáki, anche un docente nell'istituto della neuroscienza a NYU Langone.

Noto per tenere lo zucchero di sangue ai livelli normali, insulina è rilasciata non continuamente, ma periodicamente dalle celle pancreatiche, nei burst. Mentre le ondulazioni dell'ondulazione pronunciata principalmente si presentano durante il sonno del movimento di occhio (NREM) della non rapida, l'impatto di disturbo del sonno sulle ondulazioni dell'ondulazione pronunciata può fornire un collegamento meccanicistico fra sonno difficile ed alte le glicemie vedute in diabete di tipo 2, dica gli autori di studio.

Il lavoro precedente dal gruppo di Buzsaki aveva suggerito che le ondulazioni dell'ondulazione pronunciata fossero comprese permanentemente nella memorizzazione delle memorie di ogni giorno la stessa notte durante il sonno NREM ed il suo studio 2019 ha trovato che i ratti hanno imparato più velocemente traversare un labirinto quando le ondulazioni sono state prolungate sperimentalmente.

“La prova suggerisce che il cervello si sia evoluto, in ragione di risparmio di temi, usare gli stessi segnali raggiungere due funzioni molto differenti in termini di memoria e regolamento ormonale,„ dice lo studio corrispondente l'autore David Tingley, il PhD, uno studioso post-dottorato nel laboratorio di Buzsaki.

Bivalente

L'ippocampo è una buona regione del cervello del candidato per i ruoli multipli, dice i ricercatori, a causa dei sui collegamenti ad altre regioni del cervello e perché i neuroni hippocampal hanno molte proteine di superficie (ricevitori) sensibili ai livelli di ormone, in modo da essi può regolare la loro attività come componente dei cicli di feedback. I nuovi risultati suggeriscono che le ondulazioni hippocampal diminuiscano i livelli del glucosio di sangue come componente di un tal ciclo.

“Gli animali potrebbero in primo luogo mettere a punto un sistema per gestire la versione dell'ormone nei cicli ritmici, ma d'altra parte applicato lo stesso meccanismo alla memoria quando più successivamente hanno sviluppato un cervello più complesso,„ aggiunge Tingley.

I dati di studio egualmente suggeriscono che i segnali hippocampal dell'ondulazione dell'ondulazione pronunciata si trasportino all'ipotalamo, che è conosciuto per innervare ed influenzare il pancreas ed il fegato, ma attraverso una struttura intermedia del cervello chiamata il setto laterale. I ricercatori hanno trovato che le ondulazioni possono influenzare il setto laterale appena da ampiezza (il grado a cui i neuroni hippocampal infornano immediatamente), non dall'ordine in cui le ondulazioni si combinano, che possono codificare le memorie mentre i loro segnali raggiungono la corteccia.

In conformità con questa teoria, le ondulazioni di breve durata che si sono presentate nei cluster di più 30 al minuto, come veduto durante il sonno NREM, hanno indotto una diminuzione nei livelli periferici del glucosio parecchie più grandi ondulazioni di quanto isolate di periodi. D'importanza, fare tacere il setto laterale ha eliminato l'impatto delle ondulazioni hippocampal dell'ondulazione pronunciata su glucosio periferico.

Per confermare che i reticoli hippocampal di infornamento hanno causato la diminuzione del livello del glucosio, il gruppo ha usato una tecnologia chiamata optogenetics per indurre artificialmente le ondulazioni dalle celle hippocampal di ri-progettazione per comprendere i canali sensibili alla luce. L'indicatore luminoso brillante su tali celle attraverso le fibre di vetro induce le ondulazioni indipendenti dal comportamento del ratto o dallo stato del cervello (per esempio riposare o svegliare). Simile alle loro controparti naturali, le ondulazioni sintetiche hanno diminuito i livelli dello zucchero.

Muovendosi in avanti, il gruppo di ricerca cercherà di estendere la sua teoria che parecchi ormoni potrebbero essere influenzati dalle ondulazioni notturne dell'ondulazione pronunciata, includenti attraverso il lavoro nei pazienti umani. La ricerca futura può anche rivelare le unità o le terapie che possono regolare le ondulazioni allo zucchero di sangue più basso e migliorare la memoria, dice Buzsaki.

Source:
Journal reference:

Tingley, D., et al. (2021) A metabolic function of the hippocampal sharp wave-ripple. Nature. doi.org/10.1038/s41586-021-03811-w.