A Neural Circuit for Gut-Induced Reward.
A Neural Circuit for Gut-Induced Reward.
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DOI：
10.1016/j.cell.2018.08.049
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发表时间：
2018-10-18
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
de Araujo IE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Han W;Tellez LA;Perkins MH;Perez IO;Qu T;Ferreira J;Ferreira TL;Quinn D;Liu ZW;Gao XB;Kaelberer MM;Bohórquez DV;Shammah-Lagnado SJ;de Lartigue G;de Araujo IE
现在，直觉被认为是激励和情绪状态的主要调节器。然而，相关的肠脑神经回路仍不清楚。我们表明，肠道神经支配的迷走神经感觉神经元的光学激活重现了刺激大脑奖励神经元的标志性效应。具体地说，右侧而不是左侧，迷走神经感觉神经节的激活维持了自我刺激行为，制约了味道和地点偏好，并诱导了黑质中的多巴胺释放。细胞特异性跨神经元示踪揭示了迷走神经起源于中枢神经系统的不对称上升路径。特别是，跨神经元标记发现臂旁背外侧区的谷氨酸能神经元是连接右侧迷走神经感觉神经节和黑质多巴胺细胞的必备中继器。一贯地，臂旁黑质投射的光学激活复制了右侧迷走神经兴奋的奖励效应。我们的发现确立了迷走神经肠道到脑轴是神经元奖赏通路的一个组成部分。他们还提出了治疗情感障碍的新的迷走神经刺激方法。肠道到大脑的神经回路将迷走神经建立为奖励神经元回路的重要组成部分，将上肠道的感觉神经元与纹状体的多巴胺释放联系起来。
The gut is now recognized as a major regulator of motivational and emotional states. However, the relevant gut-brain neuronal circuitry remains unknown. We show that optical activation of gut-innervating vagal sensory neurons recapitulates the hallmark effects of stimulating brain reward neurons. Specifically, right, but not left, vagal sensory ganglion activation sustained self-stimulation behavior, conditioned both flavor and place preferences, and induced dopamine release from Substantia nigra. Cell-specific transneuronal tracing revealed asymmetric ascending pathways of vagal origin throughout the central nervous system. In particular, transneuronal labeling identified the glutamatergic neurons of the dorsolateral parabrachial region as the obligatory relay linking the right vagal sensory ganglion to dopamine cells in Substantia nigra. Consistently, optical activation of parabrachio-nigral projections replicated the rewarding effects of right vagus excitation. Our findings establish the vagal gut-to-brain axis as an integral component of the neuronal reward pathway. They also suggest novel vagal stimulation approaches to affective disorders. A gut to brain neural circuit establishes vagal neurons as an essential component of the reward neuronal circuitry linking sensory neurons in the upper gut to striatal dopamine release.
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