Penemuan peranan baru untuk cerebellum dalam peraturan dahaga

Otak kecil, sering dirujuk sebagai "otak kecil," telah menarik perhatian penyelidik selama berabad-abad kerana strukturnya yang unik dan kerumitan selular, menjadi salah satu kawasan otak tertua dari segi evolusi. Secara tradisinya, ia hanya dianggap sebagai pusat kawalan motor; walau bagaimanapun, kajian baru-baru ini telah menunjukkan penglibatannya dalam fungsi bukan motor seperti kognisi, emosi, ingatan, fungsi autonomi, kenyang, dan penyiapan makan.

Dalam kajian terbaru pada tikus yang diterbitkan dalam Nature Neuroscience, penyelidik dari Hospital Universiti (UH), Institut Penemuan Harrington di UH, dan Case Western Reserve University mendapati bahawa otak kecil juga mengawal dahaga, fungsi penting yang diperlukan untuk terus hidup. Secara khusus, pasukan mendapati bahawa hormon asprosin meresap dari pinggir ke dalam otak dan mengaktifkan sel Purkinje dalam cerebellum. Ini membawa kepada peningkatan keinginan untuk mencari dan minum air.

"Asprosin, hormon yang ditemui oleh makmal kami pada 2016, diketahui dapat merangsang pengambilan makanan dan mengekalkan berat badan dengan mengaktifkan neuron 'kelaparan' utama di bahagian otak yang dipanggil hipotalamus dan bertindak dengan mengikat protein pada permukaan neuron yang dipanggil 'reseptor,'" kata Dr Atul Chopra, pengarang kanan kajian itu.

Dr. Atul Chopra ialah penyiasat di Institut Penemuan Harrington UH dan pengarah bersekutu Program Penyakit Jarang Harrington, pakar genetik perubatan dalam panggilan di UH, dan profesor bersekutu perubatan serta genetik dan genomik di Sekolah Perubatan Universiti Case Western Reserve.

Hormon memerlukan reseptor untuk tindakannya, dan dalam kes keupayaan asprosin untuk mengawal selera makan dan berat badan, reseptor itu ialah Ptprd. Sebagai tambahan kepada hipotalamus, pasukan mendapati bahawa ia juga sangat diekspresikan dalam cerebellum, walaupun kepentingan fungsi ini tidak diketahui.

"Kami pada mulanya menganggap bahawa tindakan asprosin dalam otak kecil menyelaraskan pengambilan makanan dengan hipotalamus, yang ternyata tidak betul. Kejayaan itu datang apabila Ila Mishra, seorang rakan pasca doktoral di makmal dan kini ketua makmalnya sendiri di Universiti Kentucky, mendapati bahawa tikus di mana otak kecil otaknya sensitiviti terhadap pengambilan air telah dikurangkan, bukan air masuk ke dalam sasaran. pengambilan air, yang merupakan kemalangan yang menggembirakan."

Tikus ini juga menunjukkan aktiviti sel Purkinje yang berkurangan disertai dengan hipodipsia (mengurangkan dahaga). Pengambilan makanan, koordinasi motor dan pembelajaran mereka tidak terjejas. Sebaliknya, tikus di mana sensitiviti asprosin hipotalamus telah dihapuskan menunjukkan pengambilan makanan berkurangan tanpa kesan ke atas dahaga.

"Keputusan kami mendedahkan bukan sahaja fungsi baharu untuk sel Purkinje cerebellar dalam modulasi dahaga, tetapi juga peraturan bebas mereka daripada peranan yang mantap dalam koordinasi dan pembelajaran motor," tambah Dr. Chopra. "Adalah menarik bahawa selepas satu abad atau lebih penyelidikan neurobiologi, kami masih menemui fungsi baru yang penting untuk bahagian otak yang telah lama difikirkan untuk difahami. Kepentingan yang lebih luas penemuan ini adalah potensinya untuk pengurusan gangguan dahaga seperti polydipsia (dahaga yang berlebihan), hipodipsia, dan adipsia, yang pada masa ini tiada rawatan."