Hallgatói dolgozatok

Student essays

A lateralis septum szerepe a táplálkozási viselkedés kialakításában patkány agyon végzett vizsgálatok alapján

Viselkedésbiológia aktuális kérdései
házidolgozat

Mészáros Gabriella
alk. zoológus 5.évf.
2008

A táplálékfelvétel irányítása egy komplex viselkedés, amit több, egymással kapcsolatban lévő agyterület irányít.
Egy ilyen terület a latrerális septum, mely a limbikus rendszer részeként kölcsönös kapcsolatban áll több agyi régióval és a gerincvelővel is. A septum medio-laterálisan rétegzett régió, mely felépítés az embrionális és posztnatális fejlődés során alakult ki.
Ez a terület a táplálékfelvételen kívül a vízfelvételt, testhőmérsékletet, ozmotikus viszonyokat befolyásoló autonóm szabályozó központ. Emellett befolyással bír a tanulás, memória, érzelem, félelem, agresszió, stressz kialakítására, valamint a humorális immunválasz szabályozásában is részt vesz.

Legegyszerűbben úgy állapíthatjuk meg, hogy milyen hatással van az adott agyterület az általunk vizsgált viselkedésre, hogy gátoljuk a terület működését, roncsoljuk, vagy ectomizáljuk azt. Kísérleti patkányok septumát kimetszve az tapasztalható, hogy megnövekszik a felvett táplálék mennyisége, erősödik az édes folyadékokra adott nyalogatási válasz, valamint eltúlzott reakció alakul ki különböző folyadékokra és ízekre. (Wang, 2002)
Az agy elektromos ingerlésével is kiváltható a táplálkozási viselkedés, ám a septum kivétele után az ingerlésre 20%-kal csökken a válasz. (Oliveira és mts, 1990) Ez tehát azt bizonyítja, hogy ez a terület szerepet játszik ebben a viselkedésben, de nem kizárólagosan befolyásolja azt. A terület működésképtelenné tételével nem csak a közvetlen, hanem a közvetett szerepét is gátoljuk a septumnak, hiszen az több agyi régióval is kapcsolatban van, fontos közvetítő szerepet tölt be az agytörzsi, hypothalamikus, valamint a limbikus kérgi területek közt. A septum ectomizálásával tehát ezen területek befolyását is megváltoztatjuk.
A vizsgálat természetesen ennél pontosabban és részletesebben is végezhető. Ehhez először is számba kell venni, milyen struktúrákat, kémiai anyagokat találhatunk, és melyeket tudunk vizsgálni a laterális septum területén, melyek közvetett, vagy közvetlen hatással lehetnek a táplálkozási viselkedés kialakulására, befolyásolására.
A lateralis septum sejtjei különféle neurotranszmittereket és neuroaktív anyagokat termelnek. Az ingerületátvivő anyagok egyik fajtája például a serkentő aminosavak csoportja, melyek közé soroljuk a glutamátot és az aszpartátot.
Az ingerület továbbításában fontos szerepet töltenek be a neuropeptidek is, melyeknek több fajtáját fedezték fel a sejtek perikarionjában, és több mint húsz különböző neuropeptidet az axonterminálisokban. Ezek közül kiemelném a neuropeptid Y-t (NPY), az orexigén hatású galanint (Gal), valamint az erősen anorexigén cocaine- and amphetamine-regulated transcriptet (CART peptid), melyekre vonatkozóan a laborunkban több vizsgálat folyt. Ezek a vizsgálatok elsősorban a neuropeptidek rostrokaudális megoszlására, valamint a denzitásbeli váltzásokra terjedtek ki. A vizsgálatok folyamán részleges táplálékmegvonást alkalmaztak hím, intakt nőstény és ovariectomizált patkányok esetében egyaránt. Mindhárom peptid más megoszlást mutatott és ezek eltérően reagáltak a táplálékmegvonásra. A CART peptid mennyisége részleges táplálékmegvonás hatására csökkent, míg az NPY emelkedett. (Kovács és mts, 2007) Az NPY elsősorban a a lateralis septummal közvetlen kapcsolatban lévő hypothalamusban tölt be fontos szerepet, az éhségérzet kialakulását serkenti. A jóllakottság érzete tehát az NPY peptid csökkenésével kialakul. A CART és az NPY is a hypothalamusban szintetizálódik, ám eltérő magcsoportokban.
A vizsgált agyterületen nagy számban fordulnak elő ivari és mellékvese eredetű hormonokra érzékeny, androgén és ösztrogén receptor tartalmú sejtek. Megállapítást nyert, hogy ez a terület szerepet játszik az energiaegyensúlyban és a nőstények ösztrogén által befolyásolt táplálkozási viselkedésében.
A laterális septum területén sok glükokortikoid tartalmú sejtet és glükokortikoid receptort találtak, melyek a vér szteroidhormon szintjére erős érzékenységet mutatnak. Megállapítást nyert, hogy ivartalanított nőstény patkányokban csökken a NPY, ám a táplálékmegvonás a nőstény és az ivartalanított állatokban is emeli ennek a fehérjének a mértékét, amiből arra lehet következtetni, hogy a női nemi hormonok csökkentik a NPY jelenlétét a LS-ban, vagyis ezen hormonok jelenlétében csökkent mértékű táplálékfelvétel a jellemző.
Bizonyították továbbá, hogy a septum noradrenális rendszere összefügg a táplálkozással kapcsolatos viselkedés szabályozásával. Noradrenalin mikroinjekciót fecskendezve a laterális septum területére, táplálkozási folyamatokat lehet kiváltani épp úgy a korábban részleges táplálékmegvonásban részesített, mint az ad libitum táplált patkányoknál. (Scopinho és mts, 2008)

Több olyan peptid is hatással lehet a táplálkozás agyi regulációjára, melynek elsődleges szerepe egy más funkció betöltése a szervezetben.
Ilyen például a szívizomzatban termelődő, szív- és érrendszerre ható urocortin. A LS intermediális részén sok olyan receptor található meg, melyek az urocortin nevű fehérjét tudják kötni. Ezt a hormont az adott területre fecskendezve csökken a táplálkozási viselkedés, a hypothalamusba juttatva pedig csökken a NPY által befolyásolt táplálékfelvétel.
A bombesin nevű peptid, amely a pancreas exocrin szekréciójában játszik szerepet, ha az agy több területére fecskendezik, 47-65%-kal csökkenti a táplákkozási viselkedést azáltal, hogy telítettségérzetet kelt, ám a septum régiójába fecskendezve nem mutatkozik ez a változást az állatok viselkedésében. (Kyrkouli és mts, 1987) A bombesin azonban egyéb hatást gyakorol minden területen: erősen növeli a tisztálkodási viselkedést és csökkenti a nyugalomban töltött és alvási időt.

A táplálkozás egy komplex folyamat, melynek befolyásolásában és irányításában számos agyterület részt vesz. Ezek közül kiemeltem a lateralis septum területét, mely a limbikus rendszer részeként a mesencephalonnal, alacsonyabb agyi régiókkal és a geringvelővel fenntartott kapcsolatai által is közvetlen illetve közvetett szerepet tölt be a táplálkozás regulálásában. Kutatása alapvető fontosságú, hiszen nemcsak a terület pontosabb struktúráját, működését tanulmányozhatjuk, hanem korunk népbetegségének, az elhízásnak, valamint az anorexiának alapjaira világíthatunk rá, apró lépéseket téve e betegségek gyógyítása felé.

Irodalom

Jakab RL, Leranth C (1995) Septum. The Rat Nervous system; (ed. Paxinos G.) 405-441.

Kovács EG, Szalay F, Rácz B, Halasy K (2007) Chronic fasting-induced changes of neuropeptide Y immunoreactivity int he lateral septum of intact and ovariectomized female rats. Brain Res. 1153:103-110.

Kyrkouli SE, Stanley BG, Leibowitz SF (1987) Bombesin-induced anorexia: sites of action int he rat brain. Peptides 8 (2):237-241.

Oliveira LA, Gentil CG, Covian MR (1990) Role of the septal area in feeding behaviour elicited by electrical stimulation of the lateral hypothalamus of the rat. Braz J Med Biol Res 23(1):49-58.

Scopinho AA, Resstel LB, Correa FM (2008) Alpha(1)-Adrenoceptors int he lateral septal area modulate food intake behaviour in rats. Br J Pharmacol 155(5):752-756.

Wang C, Kotz CM (2002) Urocortin int he lateral septal area modulates feedind induced by orexin A int he lateral hypothalamus. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 283. R358-367.