Au fost găsiți neuronii care reglează temperatura corporală și comportamentele sociale

Un studiu recent a descoperit un grup specific de neuroni în hipotalamusul ventromedial (VMH) care exprimă preprodinorfina (Pdyn); aceștia sunt neuronii care reglează temperatura corporală și comportamentele sociale.

Lucrarea, publicată în Cell Metabolism, arată cum acești neuroni controlează termogeneza homeostatică și hipertermia asociată cu interacțiunile sociale.

• Fizicienii au găsit dovezi pentru „timpul negativ”
• Astronomii din Galați au descoperit o nouă stea variabilă! Ce nume a primit?

Această cercetare a identificat neuronii care nu numai că răspund la temperatura rece din mediu și favorizează termogeneza homeostatică, dar și modulează interacțiunea socială și termogeneza asociată.

Această activitate a fost realizată de laboratoarele lui Dr. Zhang  Zhe, Dr. Liang Zhifeng și Dr. Xu Xiaohong, de la Centrul de Excelență în Știința Creierului și Tehnologia Inteligenței (CEBSIT) al Academiei Chineze de Științe, notează Eurek Alert.

Până acum nu s-a știut exact care sunt neuronii care reglează temperatura corporală

Ca endotermi, păsările și mamiferele își pot menține temperatura corpului într-un interval relativ stabil, în ciuda modificărilor temperaturii mediului. O temperatură corporală adecvată și stabilă asigură un metabolism eficient, care este important pentru supraviețuire, deoarece modificarea de câteva grade a temperaturii corpului poate produce efecte debilitante severe.

În timp ce cercetările anterioare au identificat unele căi neuronale critice pentru homeostazia temperaturii corpului, nu se știa exact de ce tip sunt neuronii care reglează temperatura corporală.

Studiile timpurii ale circuitului neuronal de reglare a temperaturii au arătat că temperatura mediului a fost simțită de termoreceptori de pe piele și această informație îi era transmisă hipotalamusului prin măduva spinării și creierul mediu.

Neuronii producători de factor neurotrofic derivat (BDNF) din creier, din zona preoptică (POA), răspund la temperaturile calde ale mediului și mediază scăderea temperaturii corpului.

În plus, activarea anumitor neuroni hipotalamici poate induce hipotermie extremă, conducând la o stare de hibernare sau somnolență.

Tipuri de celule

Studii recente au descoperit neuronii care sunt capabili să inducă termogeneza și neuronii prefrontali glutamatergici care mediază hipertermia indusă de stres. Cu toate acestea, tipurile de celule implicate în funcția de detectare a frigului, în afara POA, au fost în mare parte necunoscute.

Pentru a detecta în mod sistematic regiunile creierului sensibile la temperatura mediului, cercetătorii au aplicat un stimul alternativ cald-rece unor șoarecilor cu capul imobilizat și au monitorizat activitatea creierului folosind un scaner RMNf.

Ei au descoperit că VMH a prezentat cele mai robuste semnale de răspuns la rece, dependente de nivelul de oxigen din sânge. După analiza datelor, cercetătorii au descoperit în continuare că neuronii care exprimă Pdyn din VMH ar putea fi populația candidată pentru neuronii sensibili la frig.

Echipa a folosit apoi fotometria cu fibre pentru a înregistra activitatea de calciu a neuronilor VMHPdyn și a verificat dacă acești neuroni sunt sensibili la stimuli reci. Manipularea optogenetică ulterioară a arătat că neuronii care reglează temperatura corporală fac ca temperatura corpului să crească atunci când sunt activați, în timp ce inhibarea lor duce la reducerea temperaturii corporale.

Neuronii care reglează temperatura corporală, descoperiți cu un virus de rabie modificat

Folosind trasarea mono-transsinaptică retrogradă mediată de virusul rabiei, cercetătorii au descoperit că neuronii VMHPdyn primesc o gamă largă de semnale de la întregul creier, inclusiv de hipotalamusul dorsal-medial (DMH), POA, nucleul parabrahial (PBN) și de la griul periaqueductal (PAG).

Aceste proiecții indică faptul că neuronii VMHPdyn pot fi implicați în medierea altor informații senzoriale și cognitive împreună cu informații pentru reglarea temperaturii corpului.

O funcție dublă

Lucrările anterioare au raportat o creștere a temperaturii corpului la șoareci în timpul interacțiunilor sociale. Astfel, cercetătorii au înregistrat activitatea de calciu a neuronilor VMHPdyn și schimbarea temperaturii corpului simultan și au observat o creștere concomitentă atât a activității neuronale a VMHPdyn, cât și a temperaturii corpului în timpul interacțiunii sociale.

În plus, inhibarea optogenetică a neuronilor VMHPdyn a suprimat creșterea temperaturii corpului și a interacțiunii sociale, indicând faptul că activarea neuronilor VMHPdyn ar putea servi o funcție dublă de modulare atât a interacțiunilor sociale, cât și a termogenezei.

Cercetătorii au arătat că neuronii VMHPdyn sunt esențiali pentru menținerea temperaturii corpului în medii reci, adăugând astfel o piesă importantă circuitului neuronal pentru termoreglare. În plus, această lucrare a descoperit funcția duală a neuronilor VMHPdyn în coordonarea metabolismului energetic și a comportamentelor sociale.

Vă recomandăm să citiți și:

Cum îți bei cafeaua? Secretul care poate crește durata de viață cu până la 30%, potrivit unui studiu

Aplicația care detectează icterul la bebeluși a avut succes în primul studiu clinic major

Ficatul nu îmbătrânește mai mult de trei ani, indiferent de vârsta ta

Mai multe infecții ale pielii, mai puține boli de inimă. Un studiu dezvăluie cum ne afectează înălțimea