Beyin sapı ve hipotalamus arasındaki katekolaminerjik bağlantının davranışsal rolünün incelenmesi

Abstract

Besin alımı hayatta kalmak için kritik bir önem taşımaktadır. Ancak beslenmemiktarı ve beslenme zamanının fizyolojik dengelere uygun olmayışı bir takımolumsuz etkilere yol açabilmektedir. Yemek yeme arzusunun kalorigereksiniminden, lezzetli yiyeceklerin görünüşüne, günün saatinden, sosyalyaşamdaki olaylar ve duygudurum ile ilgili bağlamlara kadar birçok nedeniolabilmektedir. Bu sebeple iştahı düzenleyen sinir devrelerini ve bu devreleriçerisinde çalışan sinaptik mekanizmaları anlamak vücut homeostazınınkorunmasında önemlidir. Yapılan bu çalışmada, beyin sapında bulunan Tirozinhidroksilaz ifade eden nöronların yoğun olduğu Nükleus Traktus Solitarius (NTS)bölgesinin, vücudun iç dengesinin düzenlenmesinden sorumlu olan hipotalamusbölgesinde bulunan Paraventriküler çekirdeğin (PVN) üzerindeki beslenme ve stresdavranışına olan etkisi incelenmiştir. Paraventriküler bölgesinin, nükleus traktussolitarius bölgesinden katekolaminerjik projeksiyonlar morfolojik olarak karakterizeedilip, yoğun bir şekilde afferent nöronal sinyaller aldığı bulunmuştur. Beyin sapıterminallerinden gelen bu bilginin hipotalamus üzerinde etkisinin tam olarak neolduğunun hücre tipi spesifik yeni bir nörostimülasyon tekniği olan optogenetikmetodla analiz edilmesi araştırmamızın odak noktasını oluşturmaktadır. Bunun içinTH (Tirozin hidroksilaz) transgenik fare gruplarında optogenetik teknik kullanılarakNTS'den PVN'e gelen katekolaminerjik projeksiyonlar uyarılarak davranış kayıtlarıalınmıştır. Bu bağlantılardan PVN'e odaklanılarak NTS'den PVN'e gelenkatekolaminerjik projeksiyonların nörepinefrin salgılamasıyla besin alımını artıcı etkioluşturdukları tesbit edilmiştir. Çalışmanın diğer bir kolunda ise ilgili bölgedekinörepinefrin salınımının stres üzerinde olan etkisi incelenmiştir. Yapılan stres testlerisonucuyla da stresle ilgili bir bağlantısının olabileceği düşünülmüştür. Bu çalışmaylaNTS terminallerinden gelen bilginin paraventriküler hipotalamus üzerindeoreksijenik bir etkisinin olduğu, bununla birlikte stres yolaklarıyla da muhtemel birbağlantısı olabileceğine dair önemli bulgular elde edilmiştir.

Food intake is critical to survival. However, the amount of nutrition and the non-compliance of the feeding time with physiological balances can lead to somenegative effects. The desire to eat can have many causes, from the caloricrequirement to the appearance of delicious food, the time of day, to the contexts ofevents and moods in social life. For this reason, it is important to understand thenerve circuits that regulate appetite and the synaptic mechanisms that work in thesecircuits in maintaining body homeostasis. In this study, the effect of the NucleusTractus Solitarius (NTS) region in which the tyrosine hydroxylase expressingneurons in the brainstem is concentrated on the nutrition and stress behavior on theParaventricular nucleus (PVN), which is responsible for the regulation of the internalbalance of the body, was examined. Catecholaminergic projections of theparaventricular region from the nucleus tract solitarius were morphologicallycharacterized and received intense afferent neuronal signals. The focus of ourresearch is to analyze the exact effect of this information from the brain stemterminals on the hypothalamus by optogenetic method, a new cell-type specificneurostimulation technique. For this, behavioral recordings were obtained bystimulating catecholaminergic projections from NTS to PVN using optogenetictechnique in TH (Tyrosine hydroxylase) transgenic mouse groups. From theseconnections, focusing on PVN, catecholaminergic projections from NTS to PVNhave been found to increase nutrient uptake by secretion of neuropinephrine. Inanother arm of the study, the effect of neurrepinephrine release on stress wasinvestigated. As a result of the stress tests, it was thought that there might be aconnection about stress. In this study, it has been shown that the information fromthe NTS terminals has an orexigenic effect on the paraventricular hypothalamus, butmay also have a possible correlation with the stress pathways.