In der wirbeltiere, Tiere, die ein Rückgrat oder Wirbelsäule, viele überleben Verhaltensweisen und physiologische Zustände reguliert werden durch den hypothalamus. Der hypothalamus ist eine region in Wirbeltieren Vorderhirn liegt unterhalb des thalamus, von denen bekannt ist, zu koordinieren, das autonome Nervensystem und spielen eine Rolle in der Kontrolle einer Reihe von lebenswichtigen Körperfunktionen.
Der hypothalamus besteht aus verschiedenen Gruppen von Zellen, die übertragung von chemischen verbindungen, die Einfluss auf die Aktivität des Gehirns und des Körpers in besonderer Weise. Diese Gruppen von Zellen sind auch bekannt als neuropeptidergic Zell-Populationen.
Während viele Neurowissenschaftler haben Studien durchgeführt, die die Untersuchung der Funktion und Struktur des hypothalamus, die Wege in die verschiedenen neuropeptidergic zellpopulationen, die innerhalb es, Einfluss auf das Verhalten der wirbeltiere ist noch immer schlecht verstanden. Die Identifizierung der Rollen dieser verschiedenen Gruppen von Neuronen, könnte erheblich verbessern den Wissensstand des hypothalamus “ viele Funktionen.
Mit diesem im Verstand, Forscher an der Stanford University und der University of California, San Francisco haben vor kurzem eine Studie durchgeführt, die Erkundung der Rolle, dass mehrere neuronale Populationen im hypothalamus spielen im controlling defensive Reaktionen auf homöostatischen Bedrohungen (D. H., Faktoren behindern ein Organismus die Fähigkeit zur Regulierung der internen Bedingungen, die die Förderung der Körper die Gesundheit und das funktionieren). Papier, veröffentlicht in Nature Neuroscience, untersucht speziell neuronalen Populationen im hypothalamus der Zebrafisch, eine Gattung der Süßwasserfische oft als Vertebraten-Modell in der Genetik, Biologie und Neurowissenschaft Studien.
Einige frühere Studien haben gefunden, dass die Aktivierung der verschiedenen Populationen von Neuronen der wirbeltiere hypothalamus können in der Folge bestimmte überlebens-Verhaltensweisen wie Essen die Suche nach Wasser Suchenden, Kampf, elterliche oder defensive Verhaltensweisen. Während diese Ergebnisse unterstreichen die Rollen, die diese Gruppen von Neuronen spielen in der Eruierung spezifischer defensive Verhaltensweisen, Sie werden nicht unterstützt von Aufnahmen der Aktivität, wenn die Neuronen sind in einem natürlichen Zustand.
Mehr kürzlich, einige Forschungsgruppen versucht haben, besser zu verstehen, die Aktivität der verschiedenen neuropeptidergic Zell-Populationen der wirbeltiere hypothalamus durch die Analyse der Genexpression von einzelnen Neuronen nach verschiedenen Erfahrungen zu enthüllen Assoziationen zwischen bestimmten Neuronen-Populationen und die expression der Aktivitäts-abhängigen Gene. Jedoch, die Ergebnisse dieser Studien wurden gemischt und inkonsistent. Neben genexpressionsanalysen erlauben nur Forscher identifizieren Neuronen, die stark und aktiv während einer langen Periode von Zeit, Sie sind also weit vom ideal für die Untersuchung von rapid-defensive Verhaltensweisen, die sich über begrenzte Zeiträume, wie Vermeidung oder Flucht.
In Ihrer Studie, die Forscher von Stanford, UC San Francisco aufgezeichnet und manipuliert die Aktivität von mehreren Neuronen-Populationen in der neuroendokrine hypothalamus der Zebrafisch als reagierten Sie auf eine Vielzahl von homöostatischen Bedrohungen wie Hitze, Säure und Bewegung. Genauer gesagt, Sie wendeten eine Technik, bekannt als zelluläre Auflösung calcium-imaging an Zebrafisch-Larven, als in diesem Stadium der Entwicklung, Ihre Hypothalamus und neuroendokrine Klassen sind einfacher zu erreichen.
„Zelluläre Registrierung von large-scale neural activity imaging zu Multiplex in situ Genexpression ergab, dass die neuronalen Populationen Codierung verhaltenseigenschaften umfassen mehrere sich überschneidende Reihen von neuropeptidergic Zelle Klassen,“ die Forscher schrieben in Ihr Papier. „Manipulationen der verschiedenen zellpopulationen zeigte, dass mehrere Sätze von peptidergic Neuronen spielen ähnliche Verhaltens-Rollen in diesem schnellen Zeitskala Verhalten durch Glutamat-co-release und konvergente Ausgabe auf spinal-Projektion premotor Neuronen im Hirnstamm.“
Insgesamt beobachteten die Forscher, dass verschiedene Gruppen von Zellen im hypothalamus Ausdruck von spezifischen Genen zusammen gearbeitet, zur Förderung der defensive Verhalten. In der Tat, wenn alle diese zellpopulationen wurden chirurgisch entfernt, wird der Zebrafisch nicht mehr versucht zu vermeiden Bedrohungen in Ihre Umgebung.
Die Ergebnisse dieser aktuellen Studie bieten wertvolle neue Erkenntnisse über die Rolle, die bestimmte Klassen von Neuronen im hypothalamus spielen die Aktivierung defensiver Verhaltensweisen in Zebrafisch und möglicherweise andere wirbeltiere. Kombiniert mit den Ergebnissen gesammelt, die in früheren Studien die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der hypothalamus ist eine sehr flexible Struktur und die Verhaltensweisen, die Sie auslöst, kann mit einer großen Vielzahl von zellpopulationen, sowie die Kommunikation mit anderen Regionen des Gehirns.