Journal Club: Hypothalamus-hippocampus circuitry regulates impulsivity via melanin-concentrating hormone
Impulzivnost se definira kao odgovor na neki događaj bez očitog promišljanja o posljedicama vlastitih postupaka te se javlja u nekoliko poremećaja i bolesti, kao što su ovisnost o drogama, pretjerano kockanje, poremećaj hiperaktivnosti, afektivni poremećaj i Parkinsonova bolest. Osim toga, nedavno je otkrivena povezanost između impulzivnosti i pretjeranog unosa hrane, binge-eating poremećaja i prekomjerne tjelesne težine, a vjeruje se da bi razumijevanje neuralnog mehanizma koji ju regulira dovelo do razvoja novih terapija za ranije navedene bolesti i stanja.
Novija istraživanja pokazala su da je upravo ventralni hipokampus, područje mozga s važnom ulogom u učenju, pamćenju te odgovoru na signale proizvedene u organizmu, odgovoran za kontrolu impulzivnog odgovora na hranu. Kao potencijalni izvor signala istaknula se lateralna hipotalamična regija koja eksprimira različite signalne molekule, uključujući melanin-koncentrirajući hormon čiji je receptor, MCH receptor 1, eksprimiran u neuronima iz ventralnog hipokampusa. Znanstvenici s nekoliko različitih sveučilišta u SAD-u uočili su ove poveznice te odlučili istražiti ulogu opisane signalizacije u kontroli impulzivnosti.
Testom „differential reinforcement of low rates of responding task (DLR)“ istražili su mogućnost životinje da ne pritisne polugu koja joj donosi hranu tijekom određenog vremenskog perioda, pri čemu je životinja trenirana da svaki put prije pritiskanja poluge pričeka 20 sekundi. U slučaju da polugu ipak pritisne prije isteka zadanog vremena, ne dobiva hranu. Autori su zatim štakorima ubrizgali melanin-koncentrirajući hormon, što je rezultiralo povećanim pritiskanjem poluge prije isteka vremena, odnosno povećanom impulzivnošću. Nakon toga, metodom virusno-posredovane kemogenetike aktivirali su neurone iz lateralne hipotalamične regije, što je također povećalo impulzivnost štakora. Osim opisanim metodama, impulzivnost je povećana i aktivacijom ventralnog hipokampusa koji obiluje receptorima za melanin-koncentrirajući hormon. Otkriveno je i da receptori kolokaliziraju s gabaergičkim i glutaminergičkim markerima, što upućuje na to da su signali uzrokovani melanin-koncentrirajućim hormonom istovremeno eskcitatorni i inhibitorni.
Opisani bihevioralni testovi uključivali su odgovor na hranu i preciznu procjenu vremena, stoga su autori hipotetizirali da je povećana impulzivnost zbog melanin-koncentrirajućeg hormona sekundarna posljedica poremećaja jedne od ove dvije sposobnosti. Međutim, aktivacija ventralnog hipokampusa kod štakora nije utjecala na povećani unos hrane, kao ni na mogućnost procjene prolaska 20 sekundi.
Za kraj, autori su metodama short hairpin RNA (shRNA) i site-specific RNA interference (siRNA) značajno smanjili ekspresiju receptora za melanin-koncentrirajući hormon te su hipotetizirali da bi to trebalo smanjiti impulzivnost u štakora. Međutim, rezultati su pokazali da smanjena ekspresija receptora također dovodi do veće impulzivnosti štakora. Iz svega navedenog, zaključeno je da promjena signalizacije vezane uz melanin-koncentrirajući hormon u bilo kojem smjeru dovodi do povećane impulzivnosti.
Ovo istraživanje, objavljeno u Nature Communications, identificiralo je novi projekcijski put iz lateralne hipotalamične regije u ventralni hipokampus, koji uključuje signalizaciju putem melanin-koncentrirajućeg hormona i u fokus stavlja ventralni hipokampus kao dio mozga sa značajnim utjecajem na impulzivnost.
