Bij het bestuderen van muizen hebben wetenschappers van de Washington University School of Medicine in St. Louis een neuraal circuit en een neuropeptide geïdentificeerd – een chemische boodschapper die signalen tussen zenuwcellen transporteert – die de sensatie die bekend staat als aangename aanraking van de huid naar de hersenen overbrengen.
Zo’n aanraking – geleverd door bijvoorbeeld knuffels, handen vasthouden of strelen – veroorzaakt een psychologische boost waarvan bekend is dat deze belangrijk is voor emotioneel welzijn en een gezonde ontwikkeling. Het identificeren van het neuropeptide en circuit dat uiteindelijk het gevoel van aangename aanraking stuurt, kan wetenschappers helpen stoornissen die worden gekenmerkt door vermijding van aanraking en verminderde sociale ontwikkeling, waaronder autismespectrumstoornis, beter te begrijpen en te behandelen.
De studie is op 28 april gepubliceerd in het tijdschrift Science.
“Aangename aanrakingsensatie is erg belangrijk bij alle zoogdieren”, zegt hoofdonderzoeker Zhou-Feng Chen, PhD, directeur van het Center for the Study of Itch & Sensory Disorders aan de Washington University. “Een belangrijke manier waarop baby’s worden gevoed, is door aanraking. Het vasthouden van de hand van een stervende is een zeer krachtige, geruststellende kracht. Dieren verzorgen elkaar. Mensen knuffelen en schudden handen. Massagetherapie vermindert pijn en stress en kan voordelen bieden voor patiënten met psychiatrische stoornissen. In deze experimenten met muizen hebben we een belangrijk neuropeptide en een vast bedrade neurale route geïdentificeerd die aan deze sensatie is gewijd.”
Chen’s team ontdekte dat wanneer ze muizen fokten zonder het neuropeptide, prokinecticine 2 (PROK2) genaamd, dergelijke muizen geen aangename aanrakingssignalen konden voelen, maar normaal bleven reageren op jeukende en andere stimuli.
“Dit is belangrijk omdat nu we weten welke neuropeptide en receptor alleen aangename aanrakingsgewaarwordingen overbrengen, het mogelijk is om aangename aanrakingssignalen te versterken zonder andere circuits te verstoren, wat cruciaal is omdat aangename aanraking verschillende hormonen in de hersenen stimuleert die essentieel zijn voor sociale interacties en geestelijke gezondheid,” legde hij uit.
advertentie
Naast andere bevindingen ontdekte het team van Chen dat muizen die ontworpen waren om PROK2 of het neurale circuit van het ruggenmerg dat de receptor tot expressie brengt (PROKR2) te missen, ook activiteiten zoals verzorging vermeden en tekenen van stress vertoonden die niet werden gezien bij normale muizen. De onderzoekers ontdekten ook dat muizen die vanaf de geboorte geen aangenaam aanrakingsgevoel hadden, ernstigere stressreacties hadden en meer sociaal vermijdingsgedrag vertoonden dan muizen waarvan de prettige aanrakingsrespons op volwassen leeftijd werd geblokkeerd. Chen zei dat het vinden het belang van moederlijke aanraking in de ontwikkeling van nakomelingen onderstreept.
“Moeders likken hun pups graag, en volwassen muizen verzorgen elkaar ook regelmatig, om goede redenen, zoals emotionele binding, slaap en stressvermindering,” zei hij. “Maar deze muizen vermijden het. Zelfs wanneer hun kooigenoten ze proberen te verzorgen, trekken ze zich terug. Ze verzorgen ook geen andere muizen. Ze zijn teruggetrokken en geïsoleerd.”
Wetenschappers verdelen de tastzin doorgaans in twee delen: onderscheidende aanraking en affectieve aanraking. Discriminerende aanraking stelt degene die wordt aangeraakt in staat om die aanraking te detecteren en de locatie en kracht ervan te identificeren. Affectieve, plezierige of aversieve aanraking hecht een emotionele waarde aan die aanraking.
Het bestuderen van aangename aanraking bij mensen is gemakkelijk omdat een persoon een onderzoeker kan vertellen hoe een bepaald type aanraking voelt. Muizen daarentegen kunnen dat niet, dus het onderzoeksteam moest uitzoeken hoe ze muizen ertoe konden brengen zich aan te raken.
“Als een dier je niet kent, trekt het zich gewoonlijk terug bij elke aanraking omdat het het als een bedreiging kan zien”, zegt Chen, de Russell D. en Mary B. Shelden Professor in Anesthesiology en professor in de psychiatrie, van de geneeskunde en van de ontwikkelingsbiologie. “Onze moeilijke taak was om experimenten te ontwerpen die hielpen voorbij de instinctieve vermijding van aanraking van de dieren te komen.”
Om de muizen te laten samenwerken – en om te weten of ze aanraking als prettig ervaren – hielden de onderzoekers muizen een tijdje apart van kooigenoten, waarna de dieren meer vatbaar waren voor aaien met een zachte borstel, vergelijkbaar met huisdieren die worden geaaid en verzorgd. Na enkele dagen van dergelijk borstelen werden de muizen vervolgens in een omgeving met twee kamers geplaatst. In één kamer werden de dieren geborsteld. In de andere kamer was er geen enkele prikkel. Toen ze de keuze kregen, gingen de muizen naar de kamer waar ze zouden worden geborsteld.
advertentie
Vervolgens begon het team van Chen met het identificeren van de neuropeptiden die werden geactiveerd door aangenaam poetsen. Ze ontdekten dat PROK2 in sensorische neuronen en PROKR2 in het ruggenmerg aangename aanrakingssignalen naar de hersenen doorgaven.
In verdere experimenten ontdekten ze dat het neuropeptide waarop ze zich hadden gevestigd, niet betrokken was bij het doorgeven van andere sensorische signalen, zoals jeuk. Chen, wiens laboratorium als eerste een soortgelijk, specifiek pad voor jeuk identificeerde, zei dat aangename aanrakingsensatie wordt overgedragen door een geheel ander, toegewijd netwerk.
“Net zoals we jeukspecifieke cellen en peptiden hebben, hebben we nu aangename aanrakingsspecifieke neuronen geïdentificeerd en een peptide om die signalen door te geven,” zei hij.
Liu B, Qiao L, Liu K, Piccinni-Ash TJ, Chen ZF. Moleculaire en neurale basis van aangenaam tastgevoel. Wetenschap, 29 april 2022. DOI 10.1126/science.abn2749
Dit werk wordt ondersteund door het National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases en het National Institute of Neurological Disorders and Stroke van de National Institutes of Health (NIH). Subsidienummers 1R01 AR056318-06 en R01 NS094344.
lees het gehele artikel bij de bron
————————————————– ———————————–
samenvatting:
Onderzoekers hebben een specifiek neuropeptide en een neuraal circuit geïdentificeerd die een aangename aanraking van de huid naar de hersenen overbrengen. De bevindingen kunnen wetenschappers uiteindelijk helpen stoornissen die worden gekenmerkt door aanrakingsvermijding en verminderde sociale ontwikkeling beter te begrijpen en te behandelen.
Datum van publicatie: 30 april 2022
Bron: Wetenschap | Al het topnieuws — ScienceDaily
————————————————– ———————————–