迷走神经刺激肠脑轴影响如何?

肠脑轴是一个通信网络连接中枢神经系统和胃肠道(GI)。感官信号由大脑接收从胃部通过传入神经纤维,而引发的神经反应的反馈通过传出神经纤维外围。感觉饱腹感或饥饿等是由于肠脑轴的过程。

迷走神经——有时被称为“流浪的神经”由于其长,蜿蜒的路径通过人体肠脑轴是一个关键的球员。受体位于胃墙触发信号关于胃的“完整的”,这是通过迷走神经传递到大脑。一旦加工,这些信号通过传出迷走神经信号传递到胃肠道平滑肌,帮助调节肌肉运动和帮助消化。

迷走神经的作用在调节消化速度很好理解。然而,迷走神经刺激是否会导致更广泛影响整个大脑,影响区域参与高级的认知功能,如目标导向行为,并不知道——直到现在。

尼尔斯教授获得研究人员在神经MADLAB图宾根大学医院和波恩,研究动机的神经生物学原理,行动和欲望。今年早些时候,获得和同事发表了一项研究显示——第一次——如何加强非侵入性刺激迷走神经胃和大脑之间的通信在几分钟内。使用非侵入性技术记录胃和大脑,研究人员也能够证明这种耦合效应传播分皮质和皮质的大脑区域。研究结果可能应用在治疗方面,一些精神疾病的特点是降低感官输入到大脑。

在这个要求研究人员,我们采访了获得理解技术,使本研究成为可能,和肠脑这个研究如何增强我们的知识交流。

莫莉·坎贝尔(MC):你能描述一下你的实验室的重点——动机的神经生物学基础,行动和欲望(neuroMADLAB)。这条线的工作是如何进化的?

尼尔斯·获得(NK):动机是我们日常生活的一个关键因素。毫不奇怪,动机障碍常常观察跨各种精神障碍,如重度抑郁症,导致实质性的障碍。然而,我们目前缺乏许多动机障碍迅速而有效的治疗方法。我们实验室的任务是识别的神经生物学机制的行动和评估他们的欲望转化潜力在改善患者异常的动机。

我们希望确定电路可以快速激活大脑中恢复动机控制犒赏的行为,就像饥饿和饱腹感可以迅速——或者下调我们的动机寻求和消费食品。

主持人:研究表明迷走神经可以通过大脑调节消化。你的研究表明如何。你能总结你的学习如何解决这个问题?

NK:我们知道迷走神经起到了至关重要的作用在调节消化道的速度。在以前的工作中,我们也发现侵害性刺激迷走神经的传入耳朵可以减少胃起搏细胞的频率。这些可以使用electrogastrography记录胃肌电的信号,一个经典的方法,在概念上类似于一个心电图,但胃。消化道的机制,调整的速度被称为vago-vagal反射,因为它是调制通过脑干、大脑的一小部分,直接受迷走神经传入纤维支配。

然而,我们没有完全理解迷走神经刺激是否会导致更广泛的影响在皮层下或皮质的大脑区域参与高级的认知功能,包括目标导向的行为。我们感兴趣的潜在的调节效应的经皮的迷走神经刺激(一家电视台tvn)网络上所谓的胃。最近发现大脑网络锁相的节奏的胃。分析相位同步,或“耦合”,是一个典型的方法研究区域之间的通信和网络在神经科学。

在新的研究中,我们结合非侵入性的刺激迷走神经传入纤维electrogastrogram并发脑成像和录音,这在技术上是非常苛刻的。这部小说结合与非侵入性急性脑刺激胃的录音和大脑允许我们显示——人类第一次刺激迷走神经增加胃和大脑之间的耦合。

主持人:你发现迷走神经刺激调节影响stomach-brain耦合在大脑的几个区域。你能讨论这些地区和它们的重要性吗?

NK:这些发现帮助我们连接不同的神经解剖学的模型研究大脑的能量代谢是如何实现的。首先,它表明,最近发现胃neuromodulatory输入通过迷走神经网络是敏感,表明它可能扮演重要的角色在代谢传感包括主观感觉饥饿和饱腹感。这个解释还支持通过电极刺激诱发的变化相关性饥饿和饱腹感的主观评级,我们收集了之前和之后的扫描。

第二,它可以帮助我们更好地理解迷走神经传入纤维的功能作用的自适应控制的行为。如果迷走神经刺激增加胃和大脑之间的耦合,我们预期这将增加代谢状态的相关行为和最近的数据从额外的实验支持这种解释。

第三,我们知道一些疾病的特点是减少了身体(内感受器的)的传感信号。如果我们有一个非侵入性的方法,可以增加之间的通信信号的消化道和大脑,有可能更有效地治疗这些疾病。我们正在跟进这个想法在一项新的研究中患者的重度抑郁症(MDD),经常遭受躯体症状,如胃肠道问题。

主持人:您正在进行进一步刺激对抑郁症的研究可能的应用。你能讨论为什么,你能谈谈这个研究任何更新吗?

N凯西:虽然我们认为抑郁症是一种心理障碍,它是惊人的,看看有多少相关症状改变身体的感觉,尤其是如果它是一个更严重的抑郁发作。不幸的是,一线治疗抑郁症通常不改善动机或躯体症状改善情绪和焦虑一样,需要在大量的抗抑郁效果出现之前数周或数月。

这种延迟可能导致长时间没有改善无治疗的第一线。因此,机械的治疗有一个巨大的未满足的需求,会导致更快的改善主要抑郁症的症状。我们目前正在运行的两项研究,其中包括患者MDD中,我们试图模仿激励信号从肠道生长素的使用管理,合成的神经肽在胃里,或迷走神经刺激。我们从这些研究是积极的,第一个观点可以在2023年晚些时候出版,希望这可能为治疗开辟新的途径。

主持人:你对未来的希望是什么你的工作?

NK:我相信我们都配备了非常强大的机制来调节我们的动力根据目前的需求。例如,我们大多数人可以抵制诱惑我们最喜欢的食物,即使放在我们面前,鉴于我们是满足,不饿。健康人,快速代谢的反馈,我们将停止进食一次稳态近似满足的要求。

从治疗的角度来看,这似乎是完美的内生系统指导动机,如果我们可以帮助人们重新控制自己犒赏使用有针对性的神经调节行为。肠道的自适应控制的角色行为一直被忽视的很长一段时间,我乐观地认为,近期的利益会导致临床研究必要的投资,这样我们才能开发新方法,利用人体自身的反馈电路。

尼尔斯教授获得莫莉坎贝尔说,高级科学技术网络作家。188金宝搏备用