Gehirn " Telefonzentrale " identifiziert, die in Aufmerksamkeit und Schlaf wichtig ist , legt nahe, neue Ziele für die Behandlung von psychiatrischen Störungen

Forscher an der NYU Langone Medical Center und anderswo , mit einem Maus-Modell haben die Aktivität einzelner Nervenzellen in einem kleinen Teil des Gehirns , die als Werk aufgezeichnet "Schaltzentrale ", Regie kommenden Signale von der Außenwelt oder der interne Speicher . Weil menschlicher Gehirnerkrankungen wie Schizophrenie , Autismus und post- traumatische Belastungsstörung typischerweise zeigen Störungen in diesem Telefonzentrale, die Forscher sagen, dass die Arbeit legt nahe, neue Strategien für das Verständnis und die Behandlung von ihnen .



Für die Studie verwendeten die Forscher eine Mehrelektrodentechnik, um die Aktivität der einzelnen Neuronen in der TRN aufnehmen, wird eine dünne Schicht von Nervenzellen, die den Thalamus umfasst , eine Struktur im Vorderhirn , das Informationen zur Hirnrinde Relais, der Sitz der höheren -Niveau Funktionen wie Lernen und Sprache . TRN Zellen ist bekannt hemmenden Signalen zum Thalamus zu senden, zu bestimmen, welche Informationen wird blockiert.

Die Aktivität der TRN -Zellen , die Forscher fanden heraus , hing davon ab, ob die Maus schlief oder wach und aufmerksam . TRN Zellen, die sensorischen Input gesteuert waren im Schlaf viel aktiver , vor allem während der Perioden der Schlaf, wenn kurze Ausbrüche von schnelllaufGehirnWellen, die so genannte Spindeln , auftreten . Schlafspindeln , die mit Blockierungs sensorischen Inputs während des Schlafes verbunden sind , ist bekannt, dass bei Personen mit Autismus und Schizophrenie vermindert werden.

Dr. Halassa sagt die neuen Ergebnisse deuten darauf hin , dass fehlerhafte TRN -Zellen können die entsprechende Filterung von Informationen in diesen Bedingungen werden zu stören . Seine Gruppe wird nun die Erkundung dieser Filterprozess in Tiermodellen für Schizophrenie und Autismus .

In Experimenten mit Mäusen Benachrichtigung , fand Dr. Halassa Gruppe , dass sensorische TRN Zellen gefeuert sehr wenig. Dies deutete darauf hin , dass, während diese Neuronen die Strömung von externen Informationen während des Schlafs zu blockieren , erleichtern sie den Fluss von Informationen , wenn ein Tier ist wach und aufmerksam .

Dagegen TRN Zellen, die die Strömung von internen Signalen in einer entgegengesetzten Art und Weise verhielten steuern , Brennen sehr wenig im Schlaf. Dies verringert das Aktivitätsniveau, Dr. Halassa vermutet , gestatten Erinnerungen zu bilden, die dafür bekannt ist, während des Schlafes auftreten . Der Thalamus hat Nervenverbindungen zum Hippocampus , die eine wichtige Rolle bei Lern- und Gedächtnis spielt .

In einem zweiten Teil der Studie beschäftigte Dr. Halassa Gruppe eine Technik namens Optogenetik , das Licht verwendet, um Nervenzellen ein- und auszuschalten , zu testen, ob zur Änderung TRN Nervenzellbrandbetroffen Aufmerksamkeit Verhalten in den Mäusen.

In einem Experiment gelernt Mäusen auf einen visuellen Reiz mit Lebensmitteln zuzuordnen. Gut ausgeruht Mäuse dauerte nur eine oder zwei Sekunden , um Nahrung zu finden , wenn ein Stimulus präsentiert wurde , während übermüdeten Mäuse dauerte viel länger . Durch Einschalten TRN -Zellen , die spezifisch kontrolliert den visuellen Teil des Thalamus , wie sie normalerweise im Schlaf geschehen würde , verhielt sich die Mäuse ausgeruht , als wären sie am Schlafen gehindert . Auf der anderen Seite , wenn die Forscher deaktiviert diese TRN Zellen , schnell gefunden übermüdeten Mäusen das Essen.

"Mit einem leichten Schlag eines Lichtschalters , schienen wir in der Lage , um den Geisteszustand der Mäuse zu ändern , die Änderung der Geschwindigkeit, mit der Informationen im Gehirn zu reisen ", sagt Dr. Halassa . Kartierung des Gehirns Schaltungen und stören ihre Wege hoffentlich zu neuen Behandlungszielefür eine Reihe von neuropsychiatrischen Störungen führen , fügt er hinzu.