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Vagus तंत्रिका ड्राइव प्रेरणा और आश्चर्य तरीके में पुरस्कार

नए शोध वेगस तंत्रिका के माध्यम से संचार के आंत-मस्तिष्क सुपरहाइवे का नक्शा बनाते हैं।

यह रोमांचक समय होता है जब यह अत्याधुनिक अनुसंधान की बात आती है जो कि वेगस तंत्रिका की हमारी समझ को आगे बढ़ाता है और यह कैसे काम करता है। इस हफ्ते, दो नए अध्ययन प्रकाशित किए गए थे जो बताते हैं कि कैसे योनि तंत्रिका एक इनाम और प्रेरणा प्रणाली के हिस्से के रूप में मस्तिष्क से सीधे मस्तिष्क में संदेश भेजती है। माउंट सिनाई स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं द्वारा पहला अध्ययन, “ए-न्यूरल सर्किट फॉर गॉट-इंडिकेटेड रिवार्ड”, जर्नल सेल में 20 सितंबर को प्रकाशित किया गया था। ड्यूक यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं द्वारा दूसरा अध्ययन, “पोषक तत्व संवेदी संक्रमण के लिए एक आंत-मस्तिष्क तंत्रिका सर्किट”, विज्ञान के 21 सितंबर के अंक में दिखाई देता है।

 Wellcome Library/Public Domain

वेगस तंत्रिका के प्रारंभिक शारीरिक ड्राइंग। वेजस का मतलब लैटिन में “भटकना” है। Vagus मानव शरीर की सबसे लंबी तंत्रिका है। बाएं और दाएं योनि की शाखाएं “दिमाग” से मस्तिष्क के सबसे कम आंत तक घूमती हैं।

स्रोत: वेलकम लाइब्रेरी / पब्लिक डोमेन

जैसा कि आप वेगस तंत्रिका के इस लंबे शारीरिक उदाहरण को देखकर देख सकते हैं, “भटक” तंत्रिका मानव शरीर में सबसे लंबा है; यह मस्तिष्क की दो बहुस्तरीय शाखाओं में से आंत के सबसे कम आंत तक जाता है।

1921 में, ओटो लोई ने पहले ज्ञात न्यूरोट्रांसमीटर को अलग कर दिया जब उन्होंने पाया कि वेगस तंत्रिका दिल पर एक निरोधात्मक पदार्थ का निर्माण करती है जो तंत्रिका तंत्र और असंतुलन की लड़ाई-या-उड़ान प्रतिक्रियाओं को शांत करने में मदद करती है। आज, हम इस न्यूरोट्रांसमीटर को “एसिटाइलकोलाइन” कहते हैं, लेकिन लोवी ने मूल रूप से इस ट्रैंक्विलाइज़र जैसे स्राव का वर्णन करने के लिए “वेजस्टॉफ़” (“वूसस पदार्थ के लिए जर्मन”) शब्द गढ़ा है। हर बार जब आप एक डायाफ्रामिक पेट की सांस लेते हैं, तो आपकी योनि की तंत्रिका शाखा आपके दिल से कुछ योनिद्वार छोड़ती है क्योंकि आप साँस छोड़ते हैं, यही एक कारण है कि गहरी साँस लेना तथाकथित “विश्राम प्रतिक्रिया” का एक मूलभूत पहलू है। अधिक देखने के लिए, “डायाफ्रामिक ब्रीदिंग एक्सरसाइज एंड योर वेजस नर्व” और “वगस नर्व फेशियलिट्स गट्स-विट्स-एंड-ग्रेस अंडर प्रेशर।”

अब जब लगभग एक शताब्दी के बाद लोवी ने वेजस्टॉफ की खोज की, तो दो अग्रणी अध्ययनों ने हमारी समझ को काफी हद तक उन्नत कर दिया कि कैसे योनि तंत्रिका की शाखाएं एक मस्तिष्क संबंधी सुपरहाइव के हिस्से के रूप में मिलीसेकंड के भीतर आंत-मस्तिष्क संदेश को बताती हैं, जिसे आंत-मस्तिष्क अक्ष कहा जाता है।

ऐतिहासिक रूप से, अधिकांश विशेषज्ञों का मानना ​​था कि हमारे प्रेरक तंत्र के अंग के रूप में योनि तंत्रिका के माध्यम से सीधे संचार के विपरीत हार्मोन – आंत से इनाम के संकेतों को व्यक्त किया जाता है। साथ में, विभिन्न सहकर्मी की समीक्षा की गई पत्रिकाओं से इन दो सितंबर 2018 के अध्ययनों में आश्चर्यजनक तरीके हैं कि आंत से मस्तिष्क सर्किटरी संचार का सीधा तंत्रिका मार्ग बनाता है।

पहले उपर्युक्त अध्ययन में, माउंट सिनाई के शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क में इनाम न्यूरॉन्स की आबादी के लिए सही वेगस लिंक परिधीय संवेदी कोशिकाओं में विशिष्ट इनाम न्यूरॉन्स को कैसे रोशन करने के लिए ऑप्टोजेनेटिक्स का उपयोग किया। विशेष रूप से, शोधकर्ताओं को यह जानकर आश्चर्य हुआ कि बाईं योनि के तंत्रिका के न्यूरॉन्स तृप्ति से बंधे थे, लेकिन इनाम नहीं। इस ग्राउंडब्रेकिंग रिसर्च से यह भी पता चलता है कि वेजस तंत्रिका की बाईं और दाईं शाखाएं केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में विषम रूप से चढ़ती हैं।

इस पत्र से चार उल्लेखनीय हाइलाइट्स हैं: (1) शोधकर्ताओं ने प्रेरणा और इनाम में योनि आंत से मस्तिष्क अक्ष के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका की पहचान की, (2) योनि आंत से ऑप्टोजेनेटिक उत्तेजना अक्षीय व्यवहार का उत्पादन करती है। , (3) योनि मूल के असममित मस्तिष्क मार्ग प्रेरित प्रेरणा और डोपामाइन गतिविधि, (4) आंत-संवेदी योनि संवेदी न्यूरॉन्स इनाम सर्किट के प्रमुख घटक हैं।

“आइकॉन स्कूल ऑफ मेडिसिन में न्यूरोसाइंस विभाग के इवान डी अरुजो ने कहा,” हमारे अध्ययन से पता चलता है कि पहली बार, ‘नर्वस न्यूरॉन्स’ की न्यूरोनल आबादी का अस्तित्व, वेजस तंत्रिका की सही शाखा की संवेदी कोशिकाओं के बीच है। माउंट सिनाई और पेपर के वरिष्ठ लेखक ने एक बयान में कहा। “हमने पारंपरिक दृष्टिकोण को चुनौती देने पर ध्यान केंद्रित किया कि वेगस तंत्रिका प्रेरणा और आनंद से असंबंधित है और हमने पाया कि तंत्रिका की उत्तेजना, विशेष रूप से इसकी ऊपरी आंत शाखा, मस्तिष्क के अंदर गहराई से पड़े इनाम न्यूरॉन्स को दृढ़ता से उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है।”

“हम यह जानकर हैरान थे कि केवल सही योनि शाखा अंततः ब्रेनस्टेम में डोपामाइन युक्त इनाम न्यूरॉन्स से संपर्क करती है,” प्रमुख लेखक वेनफेई हान, जो वर्तमान में येल विश्वविद्यालय के जॉन बी। पियर्स प्रयोगशाला में एक बयान में कहा गया है।

डोपामाइन लंबे समय से एक तंत्रिका ट्रांसमीटर के रूप में जाना जाता है जो इनाम और प्रेरणा देता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, यह पहचानते हुए कि कैसे सही न्यूरॉन्स न्यूरॉन्स को मस्तिष्क तक सीधे पहुंचाते हैं, नए और अधिक विशिष्ट वेगस तंत्रिका उत्तेजना (वीएनएस) लक्ष्यों के लिए संभावना को खोलते हैं, जो कि तंत्रिका तंत्रिका उत्तेजना चिकित्सा की प्रभावकारिता को बढ़ा सकते हैं – जैसे कि उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले। -स्ट्रेसिस्ट डिप्रेशन। (अधिक जानकारी के लिए, “वेजस नर्व स्टिमुलेशन ऑफर मेजर डिप्रेशन के लिए नई आशा है।”

आंत मस्तिष्क एक्सिस कठिन हो सकता है (और हार्मोनल नहीं)

योनि तंत्रिका के माध्यम से आंत से मस्तिष्क संचार पर दूसरा हालिया अध्ययन बताता है कि “आंत की भावनाएं” ऐसी बिजली की तेज गति से यात्रा करती हैं, वे हार्मोनल प्रसार को पछाड़ देती हैं। वास्तव में, ड्यूक के शोधकर्ता यह जानकर हैरान रह गए कि आंत से दिमाग तक जाने वाले एक सिग्नल में आंत-दिमाग की धुरी के माध्यम से 100 मिलीसेकंड के भीतर एक सिंगल सिंकैप्स में चला गया।

2015 में, ड्यूक यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के वरिष्ठ लेखक डिएगो बोहरोकेज़ ने जर्नल ऑफ़ क्लिनिकल इन्वेस्टिगेशन में एक ऐतिहासिक पत्र प्रकाशित किया जिसमें दिखाया गया था कि आंत में विशिष्ट कोशिकाएं समनैप्स थीं जो कुछ प्रकार के तंत्रिका टेपेस्ट्री से जुड़ी थीं। अपने नवीनतम अनुवर्ती अध्ययन (2018) के लिए, बोहोरकेज़ और उनकी ड्यूक न्यूरोबायोलॉजी लैब टीम ने इस आंत से मस्तिष्क तंत्रिका सर्किटरी का नक्शा तैयार किया।

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स्रोत: रूपक / शटरस्टॉक

जब पहली लेखिका माया केलबेरर ने हरे रंग के फ्लोरोसेंट डाई का उपयोग करके रेबीज वायरस का टैग लगाया और इसे चूहों के पेट में इंजेक्ट किया, तो उन्होंने आंत और मस्तिष्क के बीच एक सीधा वेगस तंत्रिका सर्किट देखा। कालबेलर और सहकर्मियों ने एक ही पेट्री डिश के साथ-साथ योनि न्यूरॉन्स के साथ चूहों की संवेदी आंत कोशिकाओं को बढ़ाकर इस आंत-मस्तिष्क तंत्रिका सर्किटरी को फिर से बनाने में सक्षम थे। अपने विस्मित करने के लिए, कालबेरेर ने वेगस तंत्रिका न्यूरॉन्स को पकवान की सतह के साथ रेंगते हुए और आंत कोशिकाओं से जुड़ते हुए देखा। फिर, इस तंत्रिका एनग्राम ने सिनेप्टिक संकेतों को फायर करना शुरू किया। यदि चीनी को मिश्रण में जोड़ा गया था, तो सिनेप्स की फायरिंग दर काफ़ी तेज़ हो गई थी। जब केलरबेर ने मापा कि यह सूचना कितनी जल्दी संप्रेषित की जा रही है, तो वह मिलीसेकंड में हो रही है और यह संदेह था कि ग्लूटामेट इस प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण खिलाड़ी था। वो सही थी।

जैसा कि लेखकों ने कहा, “आंत-मस्तिष्क संकेतन के लिए यह अधिक प्रत्यक्ष सर्किट ग्लूटामेट का उपयोग एक न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में करता है। इस प्रकार, संवेदी संकेत जो आंत को उत्तेजित करते हैं, उन्हें भोजन के विकल्पों से जुड़े विशिष्ट मस्तिष्क कार्यों और व्यवहार को प्रभावित करने के लिए संभवतः हेरफेर किया जा सकता है। ”

हालाँकि यह अध्ययन चूहों पर था, Bohórquez और उनकी टीम ने अनुमान लगाया कि इस तंत्रिका सर्किटरी की संरचना और कार्य मनुष्यों में समान होंगे। बोहोरकेज़ ने एक बयान में कहा, “हमें लगता है कि ये निष्कर्ष एक नए अर्थ का जैविक आधार बनने जा रहे हैं।” “जब पेट भोजन और कैलोरी से भरा होता है, तो मस्तिष्क कैसे जानता है, इसके लिए प्रवेश बिंदु के रूप में कार्य करता है। यह छठी इंद्रिय के रूप में ‘आंत की भावना’ के विचार में वैधता लाता है। “(अधिक देखने के लिए,” मस्तिष्क के लिए वागस नर्व कॉनवे गुत वृत्ति कैसे करता है? “)

भविष्य के अनुसंधान में, बोहरोक और उनकी ड्यूक टीम यह इंगित करने के लिए उत्सुक हैं कि योनि तंत्रिका के माध्यम से आंत से मस्तिष्क तक संचारित सिग्नल कैसे हमें खाने और पीने में निहित कैलोरी सामग्री और पोषण को सहज रूप से समझने में मदद करते हैं।

संदर्भ

वेनफेई हान, लुइस ए। टेललेज़, मैथ्यू एच। पर्किन्स, इसाक ओ। पेरेज़, टैरन क्व, जोज़ेलिया फेरेरा, तातियाना एल। फ़ेरेरा, डेनिएल क्विन, झोंग-वू लियू, जिओ-बिंग गाओ, मेलानी एम। केलबेरर, डिएगो वी। बोहोर्केज़, सारा जे। शम्मा-लग्नाडो, गुइल्यूम डी लारटेज, इवान ई। डी अराउजो। “आंत-प्रेरित इनाम के लिए एक तंत्रिका सर्किट” सेल (पहली बार प्रकाशित: 20 सितंबर, 2018) DOI: 10.1016 / j.cell.2018.08.049

मेलानी माया केलबेरर, केली एल। बुकानन, मारगुएरिटा ई। क्लेन, ब्रैडली बी। बार्थ, मार्सिया एम। मोंटोया, एक्सलिंग शेन, डिएगो वी। बोहरोक “पोषक-संवेदी पारगमन के लिए एक आंत-मस्तिष्क तंत्रिका सर्किट।” विज्ञान (पहली बार प्रकाशित: 21 सितंबर, 2018) डीओआई: 10.1126 / विज्ञान.नाट 5236