Амг гормон расшифровка: Антимюллеров гормон: 6 показаний для анализа, норма, расшифровка результатов

Содержание

Гормональные исследования – как и какие сдавать, нормы, расшифровка результатов

12 февраля, 2020 3752 0 Гормоны – неотъемлемая составляющая слаженной работы человеческого организма. Без этих биологически активных веществ невозможна нормальная деятельность внутренних органов и систем. За их выработку отвечают щитовидная и паращитовидные железы, гипофиз, гипоталамус, надпочечники, а также яичники или простата. Всего железы внутренней секреции синтезируют более ста гормональных веществ. В числе одних из самых важных – половые, отвечающие за репродуктивную сферу. Их уровень в крови напрямую зависит от пола и возраста. Функции, которые выполняют гормоны обширны и разнообразны. Помимо регуляции репродуктивной системы они отвечают за половое развитие и рост, задействованы в процессах метаболизма и реакции организма на внешние раздражители. В женском организме эти вещества играют особую роль. Они несут ответственность за внешний вид, общее самочувствие и менструальный цикл женщины, а также ее способность выносить и родить здорового малыша.

Зачем нужен анализ на различные гормоны у женщин

Нарушение гормонального баланса может стать причиной целого спектра заболеваний и патологических состояний у лиц любого пола. Психоэмоциональные нарушения, избыточный вес, интенсивное выпадение волос, снижение либидо, ломкость костей, беспричинная усталость – все эти и другие симптомы могут быть вызваны изменением уровня тех или иных веществ. Для того, чтобы определить причину подобных недомоганий и назначается анализ крови на гормоны.

Исследования крови на уровень определенных гормонов в женском организме показаны при:

Дисфункциях щитовидной и паращитовидных желез Любых нарушениях менструального цикла и аменорее Проблемах с зачатием и бесплодии Синдроме поликистозных яичников Хронической усталости Изменениях эмоционального фона, бессоннице и депрессии Диагностике и мониторинге течения беременности Избыточном весе и ожирении Резком снижении веса Проблемах с пищеварением Какой именно требуется анализ, на основе симптомов определяет лечащий врач, например, эндокринолог или специалист по гинекологической эндокринологии.

Виды половых гормонов у женщин

Основными гормональными веществами женского организма являются ФСГ, ЛГ, прогестерон, эстрадиол, пролактин, АМГ, ДГЭА и тестостерон. Контролируют их синтез железы, располагающиеся в яичниках, гипофизе и гипоталамусе. Отклонения от нормы любого из них может вызвать серьезные нарушения детородной функции. Овуляционным циклом управляют фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны. Они делят цикл на три фазы: фолликулярную, овуляционную и лютеиновую. Под их влиянием происходит созревание и выход яйцеклетки, а также отторжение функционального слоя эндометрия во время менструации. Показатели ФСГ и ЛГ могут меняться в зависимости от фазы цикла и возраста. Поскольку данные вещества тесно взаимосвязаны, как правило, анализ крови на ФСГ и ЛГ гормоны назначаются в комплексе. Такой подход позволяет врачу определить, на каком участке овуляционного цикла произошел сбой и как его устранить. В число показаний для исследований крови на половые гормоны входят:
  • Аменорея
  • Олигоменорея
  • Ановуляция
  • Бесплодие
  • Тяжелые формы предменструального синдрома с головными болями, тошнотой и т. д.
  • Болезненность молочных желез
  • Кровотечения вне менструации
  • Различные гормонозависимые новообразования в матке и яичниках (миома, киста и т.д.)
  • Задержка полового развития у девочек

Как правильно сдавать анализы на половые гормоны

Для того, чтобы результаты гормонального исследования были максимально достоверными и информативными, следует соблюдать определенные условия. Подготовительные меры могут варьироваться в зависимости от вида и назначения теста. Но самое большое значение играет день сдачи крови. Если брать в расчет цикл длительностью 28 дней, исследование рекомендуется проводить согласно следующим правилам:
  • ФСГ и ЛГ на 2-4 день
  • Прогестерон на 21 день
  • Эстрадиол на 6-7 день
  • АМГ на 3-5 день
  • Пролактин на 3-5 или 23–26 день
  • Тестостерон на 2-5 день
  • ДГЭА на 5-7 день
Сдать анализы на любые гормоны можно в каждой из 20 клиник сети «Медок» в Москве и прилегающих районах. Напоминаем, что для удобства наших пациентов процедурные кабинеты работают по максимальному графику с 7.00 – 17.00 часов.

(2 оценок, среднее 5 из 5)

Читайте также

Анализы на гормоны — сдать в Едином медицинском центре в СПб

Анализ крови на гормоны – важная диагностическая процедура, позволяющая получить точную информацию о состоянии здоровья пациента и деятельности его организма. Гормоны отвечают за функционирование многих органов, определяя происходящие в них процессы. Опираясь на результаты анализа крови на гормоны, врач получает наглядную картину работы щитовидной железы, надпочечников и репродуктивной системы, сможет диагностировать нарушение обмена веществ, диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы.

Стоимость анализа крови на гормоны в СПб

В Едином медицинском центре можно сдать кровь на гормоны и сделать анализ ТТГ без очередей. Наличие собственной лаборатории, оснащенной всем необходимым для этого оборудованием, позволяет пациентам получать готовые результаты в кратчайшие сроки.

Уточнить цены на анализ крови на гормоны и узнать особенности подготовки пациента к процедуре можно по телефону Единого Медицинского Центра: +7 (812) 318-05-67.

Анализ крови на гормоны щитовидной железы

К гормонам данного типа относятся Т3, Т4, ТТГ и ТГ, а также их антитела. Кровь для анализа щитовидной железы должна сдаваться только натощак. Где-то за три дня до предполагаемой процедуры пациенту необходимо прекратить прием препаратов с содержанием йода и технеция. При прохождении лечения гормонами необходимо предварительно получить консультацию эндокринолога по поводу возможности приостановить прием лекарственных препаратов.

Более подробную информацию о сдаче крови для анализа на гормонах щитовидной железы можно получить по ссылке

Анализ крови на женские половые гормоны

Женские половые гормоны оказывают серьезное влияние на деятельность многих органов и систем организма, самочувствие в целом. Правила сдачи крови для анализа одинаковы почти для всех гормонов, у женщин могут отличаться только дни цикла, в которые требуется посещать специалиста.

  • Лютеинизирующий гормон (ЛГ) – отвечает за образование желтого тела, овуляцию, секрецию эстрогенов, стимуляцию созревания фолликула. Кровь на гормон требуется сдавать на 3 — 5 день цикла.
  • Прогестерон – важный гормон, отвечающий за правильное течение беременности, который вырабатывается плацентой и желтым телом. Кровь на гормон требуется сдавать на 20 — 21 день цикла.
  • Пролактин – делает работоспособным желтое тело, оказывая на него трофическое действие, что стимулирует выработку прогестерона. Пролактин подавляет секрецию ФСГ и стимулирует лактацию. Кровь на гормон требуется сдавать на 3 — 5 день цикла.
  • Эстрадиол – вырабатывается надпочечниками и созревающим фолликулом. Кровь на гормон требуется сдавать на 20–21 день цикла.

Кровь необходимо сдавать только натощак. За сутки до проведения диагностики потребуется исключить половые контакты, курение и прием алкоголя, исключить эмоциональный стресс и ограничить физические нагрузки.

Анализ крови на мужские половые гормоны

Проведение анализа на половые гормоны мужчинам требуется, прежде всего, для определения скрытых очагов инфекций. Дисбаланс гормонов приводит к проблемам в сексуальной жизни человека.

  • Дигидротестостерон (ДГТ) – определяет физическое развитие тела в процессе полового созревания, отвечает на регулировку сексуального поведения.
  • Тестостерон общий – мужской половой гормон, вырабатываемый и в женском организме.
  • Тестостерон свободный – отвечает за развитие вторичных половых признаков, нормальную половую функцию.
  • Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) – оказывает воздействие на работу яичника, стимулирует правильное созревание и развитие фолликула.

Значения и расшифровка результатов анализа крови на другие половые гормоны

  • Андростендион (А4) – стероидный гормон, вырабатываемый яичниками и надпочечниками.
  • Антимюллеровский гормон – определяет дифференцирование и рост тканей и позволяет выявить причины бесплодия, оценить мужскую половую функцию.
  • Антиовариальные антитела в сыворотке крови – исследуются для выявления возможных аутоиммунных поражений яичников.
  • Антиспермальные антитела в сыворотке крови и в сперме – образуются как в женском организме, так и в мужском в качестве аутоиммунной реакции на сперматозоиды.
  • Глобулин, связывающий половые гормоны (SHBG) – белок, отвечающий за связывание в крови андрогенов.

Помимо этого в Едином Медицинском центра можно сдать анализы на ингибин В и макропролактин. 

Антимюллеров гормон у женщин — 45плюс

В организме женщины присутствует большое количество гормонов, каждый из которых выполняет определенную функцию. Если беременность не наступает, врачи назначают анализ на антимюллеров гормон. Это вещество связано с ростом фолликулов и количеством созревших яйцеклеток.

Содержание:

  1. Гормон АМГ: что это такое у женщин, его роль для организма
  2. Антимюллеров гормон: что показывает, какова норма?
  3. Гормон антимюллеров: за что отвечает у женщин в определенной концентрации?
  4. Как выявить проблему и устранить ее?

 

Гормон АМГ: что это такое у женщин, его роль для организма

Антимюллеров гормон позволяет женщине реализовать детородную функцию на протяжении жизни. От его уровня зависит возможность забеременеть.

Если семейная пара терпит неудачи в попытках зачать ребенка, женщине настойчиво предлагается сдать анализы на основные гормоны. Результаты могут быть в норме, однако беременность все равно не наступает. В таких случаях врач-репродуктолог рекомендует сдать анализ на антимюллеров гормон. Он не входит в первоначальный список проверяемых гормонов, хотя и является показателем функционального резерва яичников (женской фертильности). Тест «Расширенный Efort-Тест» назначается при:

  • наличии проблем с оплодотворением;
  • бесплодии непонятного происхождения;
  • высоких показателях фолликулостимулирующего гормона;
  • подозрении на синдром поликистозных яичников;
  • необходимости выявить замедленное или преждевременное половое созревание;
  • неудачных попытках ЭКО.

 

Что такое антимюллеров гормон у женщин, знают немногие представительницы прекрасного пола. Он вырабатывается специальными клетками с самого рождения, его продуцирование продолжается до наступления климакса. Анализ на гормон АМГ, расшифровка результатов дает возможность определить шансы на естественное зачатие в конкретный период. Его особенность в том, что выработка не контролируется головным мозгом, поэтому его количество в крови зависит только от работоспособности яичников.


Максимальный уровень вещества в крови женщины наблюдается в возрасте 20-30 лет. Значение антимюллерова гормона у женщин в климактерический период значительно снижается до 0,16 нг/мл или вовсе не обнаруживается.


 

Гормон АМГ: за что отвечает у женщин?

Базовым, определяющим гормональный статус человека, его особенности является гормон АМГ – что это такое у женщин? Элемент представлен в виде белковой молекулы, которая оказывает значительное влияние на половое развитие, определяет репродуктивную способность выносить ребенка и стать матерью. Основные его задачи:

  • обеспечить развитие первичных фолликулов;
  • создать условия для созревания яйцеклетки;
  • запустить процесс подготовки организма к оплодотворению;
  • создать благоприятные условия для успешного действия фолликулостимулирующего гормона.

 

Этот элемент влияет на развитие яйцеклетки и ее выход в маточную трубу в овуляторный период, стимулирует выработку эстрогенов под воздействием гормона гипофиза. Он защищает организм от воздействия негативных факторов, дает информацию о возможности проведения ЭКО.


Если у молодой женщины начинает снижаться уровень АМГ, специалисты могут порекомендовать ей заморозить зрелую яйцеклетку до появления потенциального отца.


 

Антимюллеров гормон: что показывает, какова норма?

Уровень этого гормона сложно регулировать, так как количество фолликулов закладывается в организме с рождения, поэтому родить ребенка можно и в более зрелом возрасте.

Продуцирование осуществляется независимо от ФСГ, он не участвует в регулировании процессов менструального цикла, на его выработку не оказывают влияние питание, прием гормонов, образ жизни и другие внешние факторы. Если в период полового созревания его количество не доходит до нормы, это грозит развитием бесплодия. Изменения, происходящие в организме при беременности и родах, не влияют на его продуцирование. Антимюллеров гормон, что показывает у женщин способность к деторождению, зависит только от запаса яйцеклеток в яичниках, поэтому по изменению его числа можно делать вывод, как они израсходуются в течение жизни.


В 10-летнем возрасте норма элемента составляет 1,8-3,4 нг/мл крови.


 

Антимюллеров гормон АМГ в разном возрасте содержится в определенной концентрации. В 12-14 лет с началом пубертатного периода его уровень только начинает расти. К 20 годам он достигает 2,1-6,8 нг/мл, к 30 – 3,2-7,3 нг/мл. С этого возраста до достижения 50 лет его количество постепенно снижается с 6,8 до 2,6 нг/мл, в климактерический период – 2,6-1,1 нг/мл, а при полной менопаузе может упасть до нуля.

Гормон антимюллеров: за что отвечает у женщин в определенной концентрации?

Поддержание гормона в норме способствует оплодотворению яйцеклетки и наступлению зачатия, указывает на отсутствие заболеваний и патологий.

АМГ гормон, что показывает число возможных фолликулов, в норме в репродуктивном возрасте в течение менструального цикла меняется. Показатель немного растет в фолликулярной фазе после окончания месячных. Уровень АМГ достигает максимума во время овуляции, снижается в момент лютеиновой фазы и затем остается постоянным. Допустимой считается концентрация 2,2-4 нг/мл. Показатели 0,3-2,2 нг/мл считаются низкими, поэтому для планирования беременности естественным путем этого недостаточно.

Антимюллеров гормон: что означает низкий и высокий уровень?

Отклонения от нормы указывают на развитие патологий яичников и наличие заболеваний. Обнаружить отклонения возможно только с помощью расшифровки результатов анализа крови. Снижение значения вещества может наступить по нескольким причинам:

  • преждевременное половое созревание, ожирение, избыточный вес;
  • заболевания репродуктивной системы, генетическая аномалия, механические повреждения яичников;
  • снижение способности яичников растить и продуцировать новые яйцеклетки;
  • приближение менопаузы – если она наступила рано, значит у женщины раньше времени истощился запас готовых к оплодотворению яйцеклеток.

 

Повышенный показатель сигнализирует о поликистозе яичников, гранулезных образований в них, отсутствии овуляции. В таком случае врач назначает дополнительные исследования, назначает лечение для нормализации уровня вещества.

Как выявить проблему и устранить ее?

Одним из симптомов возникновения проблемы являются сбои в менструальном цикле. Благодаря анализу можно предсказать наступление менопаузы за 4 года до ее наступления. Если проблемы связаны с избыточным весом, то устранить их можно, обратившись к диетологу. Если понижение зависит от стрессов, то нормализация жизненных ситуаций и полноценный отдых помогут стабилизировать уровень. Чтобы сдать анализ, необходимо обратиться к эндокринологу или гинекологу. Записаться на прием или консультацию можно здесь.

Рекомендуемое видео:

Дата публилкации: 17 Июня 2018

16815 0 0

дисфункция яичников, нарушения менструального цикла

Описание

Комплекс тестов, помогающих в выявлении гормональных причин дисфункции репродуктивной системы у женщин (нарушения цикла, бесплодие).

Подготовка

Утром натощак. Дату проведения исследования уточнять у лечащего врача (обычно, на 6 — 7 день менструального цикла). Накануне исключить чрезмерные физические нагрузки, приём алкоголя, эмоциональные стрессы.

Содержание

В данный профиль входят следующие анализы:

Кортизол (Гидрокортизон)

Стероидный гормон коры надпочечников; наиболее активный из глюкокортикоидных гормонов.

Регулятор углеводного, белкового и жирового обмена. Кортизол вырабатывается пучковой зоной коры надпочечников под контролем АКТГ. В крови 75% кортизола связаны с кортикостероид-связывающим глобулином (транскортином), который синтезируется печенью. Еще 10% слабо связаны с альбумином. Кортизол метаболизируется в печени, период полураспада гормона составляет 80-110 минут, он фильтруется в почечных клубочках и удаляется с мочой.

Этот гормон играет ключевую роль в защитных реакциях организма на стресс. Он обладает катаболическим действием. Повышает концентрацию глюкозы в крови за счёт увеличения её синтеза и снижения утилизации на периферии (антагонист инсулина). Уменьшает образование и увеличивает расщепление жиров, способствуя гиперлипидемии и гиперхолестеринемии. Кортизол обладает небольшой минералокортикоидной активностью, но при избыточном его образовании наблюдается задержка натрия в организме, отёки и гипокалиемия; формируется отрицательный баланс кальция. Кортизол потенцирует сосудосуживающее действие других гормонов, увеличивает диурез. Кортизол оказывает противовоспалительное действие и уменьшает гиперчувствительность организма к различным агентам, супрессивно действуя на клеточный и гуморальный иммунитет. Кортизол стабилизирует мембраны лизосом. Способствует уменьшению количества зозинофилов и лимфоцитов в крови при одновременном увеличении нейтрофилов, эритроцитов и тромбоцитов.

Характерен суточный ритм секреции: максимум в утренние часы (6-8 часов), минимум — в вечерние (20 — 21 час). Секреция кортизола мало меняется с возрастом. При беременности наблюдается прогрессивный рост концентрации, связанный с повышением содержания транскортина: в поздние сроки беременности отмечают 2-5-кратное повышение. Может нарушаться суточный ритм выделения этого гормона. В случае частичного или полного блока в синтезе кортизола происходит повышение концентрации АКТГ и совокупной концентрации кортикоидов.

Пределы определения: 27,6 нмоль/л-6599,6 нмоль/л.

Тиреотропный гормон (ТТГ, тиротропин)

Гликопротеидный гормон, стимулирующий образование и секрецию гормонов щитовидной железы.

Вырабатывается базофилами передней доли гипофиза под контролем тиреотропного гипоталамического рилизинг-фактора, а также соматостатина, биогенных аминов и тиреоидных гормонов. Усиливает васкуляризацию щитовидной железы. Увеличивает поступление йода из плазмы крови в клетки щитовидной железы, стимулирует синтез тиреоглобулина и выщепление из него Т3 и Т4, а также прямо стимулирует синтез указанных гормонов. Усиливает липолиз.

Между концентрациями свободного Т4 и ТТГ в крови существует обратная логарифмическая зависимость.

Для ТТГ характерны суточные колебания секреции: наивысших величин ТТГ крови достигает к 2 — 4 часам ночи, высокий уровень в крови определяется также в 6 — 8 часов утра, минимальные значения ТТГ приходятся на 17 — 18 часов вечера. Нормальный ритм секреции нарушается при бодрствовании ночью. Во время беременности концентрация гормона повышается. С возрастом концентрация ТТГ незначительно повышается, уменьшается количество выбросов гормона в ночное время.

Пределы определения: 0,0025 мЕд/л-100 мЕд/л.

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)

Гликопротеидный гонадотропный гормон гипофиза. Стимулятор развития семенных канальцев и сперматогенеза у мужчин и фолликулов у женщин.

Синтезируется базофильными клетками передней доли гипофиза под контролем гонадолиберина, половых гормонов и ингибина. ФСГ выбрасывается в кровь импульсами с интервалом в 1 — 4 часа. Концентрация гормона во время выброса в 1,5 — 2,5 раза превышает средний уровень; выброс длится около 15 минут. Наблюдаются сезонные колебания концентрации гормона в крови: летом уровень ФСГ у мужчин выше, чем в другие времена года.

У женщин ФСГ стимулирует образование фолликулов. Достижение критического уровня ФСГ приводит к овуляции. У мужчин в пубертатном периоде ФСГ запускает сперматогенез, и затем участвует в его поддержании. ФСГ является основным стимулятором роста семявыносящих канальцев. ФСГ увеличивает концентрацию тестостерона в плазме, обеспечивая тем самым процесс созревания сперматозоидов.

Важно соотношение ЛГ/ФСГ. В норме до менархе оно равно 1; через год после менархе — от 1 до 1,5; в периоде от двух лет после наступления менархе и до менопаузы — от 1,5 до 2.

Пределы определения: 0,05 мЕд/мл-750 мЕд/мл.

В связи с пульсирующим характером выделения ФСГ и ЛГ, при состояниях, приводящих к понижению уровня этих гормонов, может быть полезным исследование трех последовательных проб крови, через 30 минут каждую. При состояниях, связанных с повышенным уровнем ФСГ (как, например, при нарушениях функций половых желёз во время менопаузы), взятие одной пробы является адекватным.

Лютеинизирующий гормон (ЛГ)

Гликопротеидный гонадотропный гормон. Синтезируется базофильными клетками передней доли гипофиза под влиянием рилизинг-факторов гипоталамуса.

У женщин стимулирует синтез эстрогенов; регулирует секрецию прогестерона и формирование жёлтого тела. Достижение критического уровня ЛГ приводит к овуляции и стимулирует синтез прогестерона в жёлтом теле. У мужчин, стимулируя образование глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ), повышает проницаемость семенных канальцев для тестостерона. Тем самым увеличивается концентрация тестостерона в плазме крови, что способствует созреванию сперматозоидов. В свою очередь тестостерон повторно сдерживает выделение ЛГ. У мужчин уровень ЛГ увеличивается к 60 — 65 годам.

Выделение гормона носит пульсирующий характер и зависит у женщин от фазы овуляционного цикла. В пубертатном периоде уровень ЛГ повышается, приближаясь к значениям, характерным для взрослых. В менструальном цикле у женщин пик концентрации ЛГ приходится на овуляцию, после которой уровень гормона падает и держится всю лютеиновую фазу на более низких, чем в фолликулярной фазе, значениях. Во время беременности концентрация снижается. В период постменопаузы происходит повышение концентрации ЛГ, как и ФСГ (фолликулостимулирующего гормона). У женщин концентрация ЛГ в крови максимальна в промежуток от 12 до 24 часов перед овуляцией и удерживается в течение всего дня, достигая концентрации в 10 раз большей по сравнению с неовуляционным периодом.

Важно соотношение ЛГ/ФСГ. В норме до менархе оно равно 1; после года менархе — от 1 до 1,5; в периоде от двух лет после наступления менархе и до менопаузы — от 1,5 до 2.

Пределы определения: 0,09 мЕд/мл-1000 мЕд/мл.

Пролактин

Полипептидный гормон, стимулирующий пролиферацию молочной железы и секрецию молока.

Пролактин вырабатывается в передней доле гипофиза, небольшое количество синтезируется периферическими тканями. При беременности вырабатывается также в эндометрии. Во время беременности пролактин поддерживает существование жёлтого тела и выработку прогестерона, стимулирует рост и развитие молочных желёз и образование молока. Это один из гормонов, способствующих формированию полового поведения. Пролактин регулирует водно-солевой обмен, задерживая выделение воды и натрия почками, стимулирует всасывание кальция. В целом пролактин активирует анаболические процессы в организме. Среди других эффектов можно отметить стимуляцию роста волос. Пролактин оказывает также модулирующее воздействие на иммунную систему.

Суточная секреция пролактина имеет пульсирующий характер. Во время сна его уровень растет. После пробуждения концентрация пролактина резко уменьшается, достигая минимума в поздние утренние часы. После полудня уровень гормона нарастает. В отсутствие стресса, суточные колебания уровня находятся в пределах нормальных значений. Во время менструального цикла в лютеиновую фазу уровень пролактина выше, чем в фолликулиновую. С 8-й недели беременности уровень пролактина повышается, достигая пика к 20 — 25 неделе, затем снижается непосредственно перед родами и вновь увеличивается в период лактации.

Тест на присутствие макропролактина проводится в качестве дополнительного исследования к определению пролактина при выявлении повышенного уровня пролактина (по соответствующим рекомендациям — для всех пациентов с результатом пролактина > 700 мЕд/л). Пролактин может присутствовать в крови в разных молекулярных формах.

Макропролактин — это пролактин, связанный в иммунные комплексы с антителами, присутствующий в крови в варьирующих количествах. Он выводится из крови медленней, чем мономерный пролактин и может накапливаться в высокой концентрации. Эта форма пролактина обладает меньшей биоактивностью, пациенты с высоким содержанием макропролактина могут не иметь классических симптомов, характерных для повышения концентрации пролактина.

Результаты данного исследования следует учитывать при трактовке повышенных значений показателя пролактина, расхождении результатов исследования с общей клинической картиной, отсутствии воспроизводимости при проведении исследований в разных лабораториях. Обращаем внимание на то, что выполнение исследования на макропролактин не увеличивает стоимость определения пролактина. Выявление возможного значимого присутствия макропролактина в пробах гиперпролактинемических пациентов необходимо для исключения диагностических ошибок, необходимости назначения ненужных биохимических и рентгенологических исследований, а также предотвращения неадекватной лекарственной терапии или хирургического вмешательства.

Пределы определения: 12,6 мЕд/л-172200 мЕд/л.

Эстрадиол

Наиболее активный эстрогенный (женский) половой стероидный гормон.

У женщин вырабатывается в яичниках, в плаценте и в сетчатой зоне коры надпочечников под влиянием фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), лютеинизирующего гормона (ЛГ) и пролактина. В небольших количествах эстрадиол образуется в ходе периферического преобразования тестостерона. У мужчин эстрадиол образуется в семенниках, в коре надпочечников, но большая часть — в периферических тканях за счёт преобразования тестостерона.

У женщин эстрадиол обеспечивает формирование половой системы по женскому типу, развитие женских вторичных половых признаков в пубертатном периоде, становление и регуляцию менструальной функции, развитие яйцеклетки, рост и развитие матки в течение беременности; отвечает за психофизиологические особенности полового поведения. Обеспечивает формирование подкожной жировой клетчатки по женскому типу. Снижая сопротивление сосудов матки, повышает в ней кровоток и стимулирует гиперплазию эндометрия. Овуляция наступает через 24 — 36 часов после возникновения надпорогового уровня эстрадиола. Необходимым условием осуществления эффектов эстрадиола является правильное соотношение с уровнем тестостерона. Эстрадиол обладает анаболическим действием, усиливает обмен костной ткани и ускоряет созревание костей скелета. Способствует задержке натрия и воды в организме. Снижает уровень холестерина и повышает свёртывающую активность крови. Эстрадиол влияет на выделение нейротрансмиттеров, способствуя повышению нервного напряжения, раздражительности.

Суточные колебания концентрации эстрадиола в сыворотке связаны с ритмом секреции ЛГ (лютеинизирующего гормона): максимум приходится на период с 15 до 18 часов, а минимум — между 24 и 2 ч. У мужчин уровень эстрадиола прогрессивно увеличивается, у мальчиков увеличение происходит в меньшей степени. У женщин детородного возраста уровень эстрадиола в сыворотке крови и плазме зависит от фазы менструального цикла. В начале цикла концентрация эстрадиола медленно возрастает. Наиболее высокий уровень эстрадиола отмечается в позднюю фолликулярную фазу. После овуляции уровень гормона снижается, возникает второй, меньший по амплитуде, подъём. Затем наступает спад концентрации гормона, продолжающийся до конца лютеиновой фазы. Во время беременности концентрация эстрадиола в сыворотке и плазме нарастает к моменту родов, а после родов она возвращается к норме на 4-й день. С возрастом у женщин наблюдается снижение концентрации эстрадиола. В постменопаузу концентрация эстрадиола снижается до уровня, наблюдаемого у мужчин.

Пределы определения: 37.0 пмоль/л-40370 пмоль/л.

Дегидроэпиандростерон-сульфат (ДЭА-S04)

Андрогенный гормон надпочечников.

Вырабатывается в коре надпочечников. Уровень этого гормона является адекватным показателем андроген-синтетической активности надпочечников. Гормон обладает лишь слабым андрогенным действием, однако, в процессе его метаболизма в периферических тканях образуются тестостерон и дигидротестостерон. Не обнаруживает заметных суточных колебаний и имеет низкую скорость клиренса.

Во время беременности вырабатывается корой надпочечников матери и плода и служит предшественником для синтеза эстрогенов плаценты. Его уровень повышается к периоду полового созревания, а затем плавно снижается по мере выхода человека из репродуктивного возраста. Во время беременности уровень этого гормона также снижается.

Определение ДЭА-SO4 заменяет определение 17-КС в моче при оценке выработки надпочечниками андрогенов. В яичниках синтеза ДЭА-сульфата не происходит (поэтому тест применяется для определения источника гиперандрогенемии в организме женщины).

Пределы определения: 0,08-81,42 мкмоль/л..

Тестостерон

Стероидный андрогенный гормон, обуславливающий развитие вторичных половых признаков, половое созревание и нормальную половую функцию.

У мужчин основная часть синтезируется в яичке; меньшее количество — клетками сетчатого слоя коры надпочечников и при трансформации из предшественников в периферических тканях. У женщин тестостерон образуется в процессе периферической трансформации, а также при синтезе в клетках внутренней оболочки фолликула яичников и сетчатого слоя коры надпочечников.

Тестостерон оказывает анаболические эффекты на мышечную ткань, способствует созреванию костной ткани, стимулирует образование кожного сала железами кожи, участвует в регуляции синтеза липопротеидов печенью, модулирует синтез b-эндорфинов («гормонов радости»), инсулина. У мужчин обеспечивает формирование половой системы по мужскому типу, развитие мужских вторичных половых признаков в пубертатном периоде, активирует половое влечение, сперматогенез и потенцию, отвечает за психофизиологические особенности полового поведения. У женщин участвует в механизме регрессии фолликула в яичниках и в регуляции уровня гонадотропных гормонов гипофиза.

У мужчин уровень тестостерона повышается в пубертатном периоде и сохраняется на высоком уровне, в среднем, до 60 лет. Уровень гормона в плазме крови колеблется в течение суток. Максимум концентрации наблюдается в утренние часы, минимум — в вечерние. Осенью концентрация тестостерона повышается. У женщин максимальная концентрация тестостерона определяется в лютеиновой фазе и в период овуляции. У беременных женщин концентрация тестостерона нарастает к III триместру, превышая почти в 3 раза концентрацию у небеременных женщин. В период менопаузы концентрация тестостерона снижается.

Пределы определения: 0,15 нмоль/л-120 нмоль/л.

Глобулин, связывающий половые гормоны (ГСПГ)

Белок плазмы крови, участвующий в связывании и транспорте половых гормонов.

Имеется несколько синонимов названия этого белка: секс-стероид связывающий глобулин, андроген-связывающий глобулин, половой стероид-связывающий глобулин, sex hormone-binding globulin. Этот гликопротеин, синтезирующийся в печени; молекулярный вес его около 80000 — 100000 дальтон, молекула имеет 1 связывающий участок для стероидных гормонов. ГСПГ связывает тестостерон и 5-дигидротестостерон с высоким сродством и эстрадиол несколько слабее.

Тестостерон циркулирует преимущественно в виде связанного с ГСПГ, в меньшей степени с альбумином и кортизол-связывающим глобулином. Поскольку вариации содержания белков-переносчиков могут влиять на концентрацию тестостерона в циркуляции, содержание ГСПГ обычно определяют в дополнение к измерению общего тестостерона. Уровень синтеза ГСПГ в печени зависит от половых гормонов: эстрогены увеличивают, а андрогены снижают его продукцию. Поэтому содержание ГСПГ у женщин почти вдвое выше, чем у мужчин. При снижении продукции эстрадиола общее содержание гормона и концентрация свободного гормона в крови снижаются параллельно.

При снижении продукции андрогенов увеличение продукции ГСПГ обуславливает сохранение на постоянном уровне общего тестостерона, хотя концентрация свободного гормона снижается. Поэтому уровень общего тестостерона плазмы может быть парадоксально нормальным при ранних стадиях тестикулярных заболеваний. Сниженные уровни ГСПГ часто находят при гирсутизме, acne vulgaris и синдроме поликистозных яичников. При гирсутизме описывают снижение ГСПГ примерно у 30% обследованных женщин.

Уровень ГСПГ на поздних стадиях беременности или после введения эстрогенов может быть существенно увеличен. Введение андрогенов часто сочетается со сниженным уровнем ГСПГ. Индекс свободного тестостерона (Free androgen index, FAI), рассчитывающийся как отношение общего тестостерона к ГСПГ в %, коррелирует с содержанием биологически доступного свободного тестостерона и применяется в качестве полезного индикатора патологического статуса андрогенов.

После 60 лет содержание ГСПГ растёт примерно на 1,2% в год, таким образом, с возрастом уровень биологически доступного тестостерона снижается в большей степени, чем уровень общего тестостерона.

17-ОН прогестерон (17-ОП)

17-ОН прогестерон — промежуточный продукт синтеза кортизола в надпочечниках.

17-ОН-прогестерон (17-гидроксипрогестерон) — стероид, продуцирующийся в надпочечниках, половых железах и плаценте, продукт метаболических превращений прогестерона и 17-гидроксипрегненолона. В надпочечниках 17-ОН-прогестерон (при участии 21-гидроксилазы и 11-b-гидроксилазы) далее превращается в кортизол. Как в надпочечниках, так и в яичниках 17-ОН-прогестерон может также превращаться (при действии 17-20-лиазы) в андростендион — предшественник тестостерона и эстрадиола.

Для 17-ОН-прогестерона характерны АКТГ-зависимые суточные колебания (аналогично кортизолу, максимальные значения выявляются утром, минимальные ночью). У женщин образование 17-ОН-прогестерона в яичниках колеблется в течение менструального цикла. За день до пика лютеинизирующего гормона (ЛГ) наблюдается значительный подъем 17-ОН-прогестерона, затем следует пик, который совпадает с пиком ЛГ в середине цикла, после этого наступает кратковременное понижение, сменяющееся подъёмом, коррелирующим с уровнем эстрадиола и прогестерона. Содержание 17-ОН-прогестерона увеличивается во время беременности. Уровни 17-ОН-прогестерона зависят от возраста: высокие значения наблюдаются в течение фетального периода и сразу после рождения (у недоношенных новорожденных концентрации 17-ОН-прогестерона относительно выше). В течение первой недели жизни уровни 17-ОН-прогестерона падают и остаются постоянно низкими в детстве, прогрессивно повышаются в период половой зрелости, достигая концентрации взрослых.

Дефицит ферментов, участвующих в синтезе стероидов (в 90% случаев это дефицит 21-гидроксилазы), вызывает снижение уровня кортизола и альдостерона и накопление промежуточных продуктов, к которым относится 17-ОН-прогестерон. Снижение уровня кортизола по механизмам обратной связи вызывает усиленную продукцию АКТГ, что, в свою очередь вызывает усиление продукции молекул предшественников, а также андростендиона, поскольку ход синтеза смещается («шунтируется») в направлении этого, не блокированного пути метаболизма. Андростендион в тканях превращается в активный андроген — тестостерон. Определение 17-ОН-прогестерона (базального и АКТГ-стимулированного уровня) преимущественно используется в диагностике различных форм дефицита 21-гидроксилазы и мониторинге пациентов с врождённой гиперплазией надпочечников (врождённый адреногенитальный синдром).

Врождённая гиперплазия надпочечников — генетически обусловленное, аутосомно-рецессивное заболевание, которое развивается в большинстве случаев вследствие дефицита 21-гидроксилазы, а также вследствие дефицита других ферментов, участвующих в синтезе стероидов. Дефицит ферментов может быть разной степени выраженности. При врождённой гиперплазии надпочечников в младенческом периоде развивается вирилизации вследствие повышения продукции андрогенов надпочечниками, нарушение синтеза альдостерона при этом может частично компенсироваться активацией регуляторных механизмов. В более тяжёлых случаях дефицит 21-гидроксилазы вызывает глубокое нарушение синтеза стероидов, уровень альдостерона снижен, потеря солей потенциально опасна для жизни. Частичный дефицит ферментов, наблюдающийся у взрослых, может также иметь наследственный характер, но он первоначально незначительный, не проявляющийся клинически («скрытый»). Дефект синтеза ферментов может прогрессировать с возрастом или под воздействием патологических факторов и вызывать функциональные и морфологические изменения в надпочечниках, сходные с врождённым синдромом. Это вызывает нарушения в половом развитии в препубертатном периоде, а также может быть причиной гирсутизма, нарушений цикла и бесплодия у женщин в постпубертате.

Пределы определения: 0,1 нмоль/л-606 нмоль/л.

По материалам сайта Инвитро

🏥 Сдать анализы на гормоны в Ростове-на-Дону: цена анализов на гармоны

Гормональный дисбаланс провоцирует самые серьезные изменения в человеческом организме. С помощью гормонов эндокринная система контролирует работу внутренних органов. Достаточно небольшого сбоя, чтобы создать угрозу здоровью. При диагностике многих заболеваний рекомендуется сдать анализы на гормоны, назначить такое исследование может любой врач (терапевт, акушер-гинеколог, маммолог).    

Виды анализов крови на гормоны

Поскольку дисбаланс может вывести из равновесия многие системы тела, принято классифицировать способы обследования в зависимости от конкретного заболевания или состояния. Рекомендуется анализ крови на гормоны при возникновении перечисленных ниже ситуаций.

Во время беременности

В это время растущий в организме у женщин прогестерон способствует прекращению менструаций, преобразует слизистую матки для комфортного вынашивания плода. Понижение прогестерона говорит о внутреннем неблагополучии, необходимости срочного обследования у врача. Заметный необоснованный рост может спровоцировать выкидыш или преждевременные роды.

Еще один гормон, который определяется во время беременности ― хорионический гонадотропин. Именно он говорит о том, что внутри женщины зарождается новая жизнь. ХГЧ начинает расти через 4 дня после оплодотворения, достигая к 8-11 неделе своего пика 20900-291000 мЕд/мл. Сдают такой анализ до 11.00 часов утра на голодный желудок.  

В климактерический период

Затухание женских функций перекрывает продукцию половых гормонов. В это время важно отслеживать их содержание в крови. Назначаются анализы на гормоны в Ростове-на-Дону с определением соотношения ЛГ к ФСГ. При показаниях менее единицы можно диагностировать наступление климакса. Важно отслеживать показатели эстрогена, при менопаузе расшифровка показывает падение до 5-90 пг/мл.

Дисфункция репродукции

При отсутствии наступления беременности и невозможности идентифицировать причину паре рекомендуется посетить лабораторию медицинского центра, где можно сдать анализ на гормоны по содержанию ФСГ и ЛГ в крови. Расшифровка результатов ведется в соответствии с утвержденными нормативами. Женщинам нужно сдавать кровь утром натощак во 2-4 день цикла.

Другие показания к назначению

Сдать анализы на гормоны щитовидной железы в Ростове-на-Дону также рекомендуется при дисбалансе андрогенной функции, ожирении, нарушении пищевого поведения. Нужно смотреть:

  • уровень гормона-гастрина при сбоях в работе ЖКТ;
  • инсулина при подозрении на сахарный диабет;
  • стероидных гормонов при появлении прыщей на коже.

Обоснован скрининг соматотропина при нарушении функций роста и ТТГ при постоянных стрессах, резких и необоснованных перепадах настроения. Сигнализировать о развитии гормональных изменений может выпадение волос, ломкость ногтей и развитие аутоиммунных заболеваний. Узнать цены анализов на гормоны вы можете по телефону клиники «Гармония» +7 (863) 226-18-17.  

Анализ на антимюллеров гормон / АМГ в Колпино

Среди услуг клиники проведение и расшифровка ЭКГ, услуги физиотерапии, УЗ-диагностика (малого таза, брюшной полости, молочных желез, почек, дуплексное сканирование сосудов шеи, вен и артерий ног, скрининговые УЗИ I-III триместров), различные виды анализов и многое другое.

Анализ на антимюллеров гормон / АМГ

Оплачивается отдельно

Забор крови (от 150р)

1 650 ₽ 1 485 ₽

Все цены клиники Записаться на прием + 100

Клиника перезвонит в течение 10 минут

Онлайн-запись без комиссии

Показать клиники без онлайн записи

Клиники с онлайн-записью в соседних районах

Многопрофильная клиника для детей и взрослых. Прием ведется по более чем 45 направлениям. Реализуются различные методы диагностики: лабораторная, функциональная, УЗ-диагностика, а также МРТ и КТ. Имеется травмпункт, дневной стационар.  

Анализ на антимюллеров гормон / АМГ

Оплачивается отдельно

Забор крови (от 350р)

2 810 ₽ Все цены клиники Записаться на прием + 100

Клиника перезвонит в течение 10 минут

В консультативно-диагностическом центре НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова в Купчино осуществляется амбулаторное наблюдение пациентов с неблагоприятным онкологическим анамнезом: семейной историей, наличием предраковых заболеваний, образом жизни. 

Анализ на антимюллеров гормон / АМГ

Оплачивается отдельно

Забор крови (от 350р)

1 800 ₽ Все цены клиники Запись на платный прием + 100

Клиника перезвонит в течение 2-3 часов в рабочее время

Анализ на антимюллеров гормон / АМГ

Оплачивается отдельно

Забор крови (от 500р)

1 600 ₽ Все цены клиники Связаться с клиникой + 100

Клиника перезвонит в течение 10 минут

Лаборатория «Северо-Западного Центра доказательной медицины» на улице Олеко Дундича предлагает пациентам полный спектр исследований: анализы на гормоны, анализы крови, мочи, кала, диагностика коронавируса, анализы на инфекции, анализы на аллергены, анализы на онкомаркеры и мн. др.

Анализ на антимюллеров гормон / АМГ

Оплачивается отдельно

Забор крови (от 300р)

1 500 ₽ Все цены клиники Записаться на прием + 100

Клиника перезвонит завтра после 08:00

В процедурным кабинете работают опытные медицинские сестры. Среди широкого спектра исследований кала, мочи, крови и мазков: тест на коронавирус, различные цитологические исследования и пробы, гастропанель, анализы на гормоны, витамины, аллергопробы, квантифероновый тест на туберкулез, HLA-типирование, анализы на наркотики и многое другое.

Анализ на антимюллеров гормон / АМГ

Оплачивается отдельно

Забор крови (от 300р)

1 500 ₽ Все цены клиники Записаться на прием + 100

Клиника перезвонит завтра после 08:00

Полезно знать

Лечиться с Напоправку — выгодно!

Даже на лечении можно сэкономить не в ущерб качеству. Расскажем, как!

К врачу в удобное время? Запросто!

Как работает онлайн-система записи и чем она удобна!

Антимюллеров гормон, сдать анализ на гормоны, цены в Волгограде, Волжском и Михайловке.

Комплексные исследования

Аллергодиагностика

Аллергодиагностика бытовых аллергенов

Аутоиммунные маркеры аутоиммунных нарушений

Бактериологические исследования

Биохимические исследования

Гематологические исследования

Генетические исследования

Гормоны, биологически активные вещества и онкомаркеры

Инфекции, бактерии

Инфекции, бактерии. Определение антител в крови методом ИФА

Инфекции, вирусы

Инфекции, гельминты, простейшие и грибы

Исследования мочи

Микроскопия

Мониторинг лекарственных препаратов

Общеклинические исследования

Определение отцовства / родства

Пренатальная диагностика развития плода (prisca)

Сахарный диабет диагностика: аутоиммунные и генетические маркеры

Цитологические исследования

Инфекции. бактерии.определение антител в крови методом ифа

Лабораторные комплексы и наборы.

Антимюллеровский гормон

Группа: Гормоны, биологически активные вещества и онкомаркеры

Код: КЦ12

Краткая характеристика анализа:

Антимюллеровский гормон (АМГ) — гликопротеин, у женщин синтезируется развивающимися фолликулами, у мужчин — клетками Сертоли. АМГ участвует в нормальном развитии внутренних половых органов у мужчин на этапе эмбриогенеза, вызывая редукцию Мюллеровых протоков. У женщин играет роль в селекции доминантного фолликула. Уровень АМГ в крови в течение цикла не имеет значительных колебаний. Показания к назначению: -В области вспомогательных репродуктивных технологий, в комплексе с ФСГ, для оценки овариального резерва, прогнозирования ответа на индукцию овуляции, определения тактики лечения бесплодия у пациенток позднего репродуктивного возраста. -В комплексе исследований, направленных на выявление гранулёзоклеточных опухолей яичников -Дифференциальная диагностика интерсексуальных расстройств Метод: иммунохимический анализ.

Выбирая, где сделать анализ на гормоны в Волгограде и Волжском, выбирайте удобную Вам клинику или лабораторию — цена анализа, стоимость забора материала и проведения исследований одинаковые

Строгое соблюдение правил подготовки к лабораторному исследованию — залог получения точных результатов. Проконсультируйтесь с нашим специалистом, как подготовиться к анализу.

В Центрах лабораторной диагностики Диалайн результаты анализов можно получить любым удобным способом:

— лично в руки в Центре лабораторной диагностики
— по Email

Выдача результатов анализов производится в любом Центре лабораторной диагностики независимого от того, в каком был сдан биоматериал. Возможна доставка курьером

Для расшифровки результата анализа лучше всего обратиться к специалисту. Врачи наших клиник и лабораторий проконсультируют вас по всем вопросам

Стоимость анализа

Корзина

Письмо отправлено на указанную почту

Как подготовиться к анализу

• Взятие крови предпочтительно (рекомендовано) проводить утром натощак, после 8-14 часов ночного периода голодания • Взятие крови рекомендуется проводить в утренние часы с 8.00 — 12.00, если другое время не указано лечащим врачом. • Исключить (накануне) повышенные психоэмоциональные и физические нагрузки (спортивные тренировки), приём алкоголя, не курить 1 час. • рекомендуется незадолго до взятия крови выпить негазированной воды, это поможет набрать необходимый для исследования объем крови, уменьшит вязкость крови и снизит вероятность образования сгустков в пробирке. Исследование выполняется без ограничений по дням менструального цикла; при назначении в комплексе с ФСГ и Ингибином В исследование проводится на 3 день цикла.

Где сдать анализ

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 20:00
Сб.: с 07:00 до 19:00
Вс.:  с 08:00 до 14:00

Схема проезда

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 20:00
Сб.: с 08:00 до 18:00
Вс.:  c 08:00 до 13:00

Схема проезда

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 15:00
Сб.: с 08:00 до 13:00
Вс.: выходной

Схема проезда

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 20:00
Сб.: с 08:00 до 18:00
Вс.:  с 08:00 до 13:00

Схема проезда

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 20:00
Сб.: с 08:00 до 18:00
Вс.:  c 08:00 до 13:00

Схема проезда

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 16:00
Сб.: с 08:00 до 13:00
Вс.: выходной

Схема проезда

Режим работы

Пон.-пт.: с 07:00 до 20:00
Сб.: с 08:00 до 18:00
Вс.:  c 08:00 до 13:00

Схема проезда

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 20:00
Сб.: с 08:00 до 18:00
Вс.:  с 08:00 до 13:00

Схема проезда

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 20:00
Сб.: с 08:00 до 18:00
Вс.:  с 08:00 до 13:00

Схема проезда

Режим работы

Пн.-пт.: с 07:00 до 20:00
Сб.: с 08:00 до 18:00
Вс.: с 08:00 до 13:00

Схема проезда

Гипоталамические цепи, регулирующие аппетит и энергетический гомеостаз: пути к ожирению

РЕЗЮМЕ

«Эпидемия ожирения» представляет собой серьезное глобальное социально-экономическое бремя, которое настоятельно требует лучшего понимания основных причин увеличения веса и связанных с ним метаболических сопутствующих заболеваний, таких как как сахарный диабет 2 типа, так и сердечно-сосудистые заболевания. Улучшение нашего понимания клеточной основы ожирения может заложить основу для разработки новых терапевтических стратегий.ЦНС играет ключевую роль в регуляции гомеостаза энергии и глюкозы. Определенные популяции нейронных клеток, особенно в дугообразном ядре гипоталамуса, определяют статус питательных веществ организма и интегрируют сигналы от периферических гормонов, включая инсулин поджелудочной железы и лептин, полученный из адипоцитов, для регулирования потребления калорий, метаболизма глюкозы и расхода энергии. Дугообразные нейроны тесно связаны с другими специализированными субпопуляциями нейронов в гипоталамусе, а также с различными внегипоталамическими областями мозга, что обеспечивает скоординированный поведенческий ответ.В этой статье «Краткий обзор» дается обзор последних знаний, полученных в основном на моделях грызунов, относительно ЦНС-зависимой регуляции энергии и гомеостаза глюкозы, а также показано, как нарушение регуляции задействованных нейронных сетей может привести к перееданию и ожирению. Также обсуждается потенциальное влияние результатов недавних исследований в этой области на терапевтические стратегии лечения ожирения у людей.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Ожирение, сахарный диабет 2 типа, гомеостаз глюкозы, гипоталамус, ЦНС

Введение

Число людей с избыточным весом и ожирением во всем мире за последние годы увеличилось, что привело к глобальной эпидемии ожирения.По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2014 году более 1,9 миллиарда взрослых имели избыточный вес, из которых более 600 миллионов были классифицированы как клинически страдающие ожирением (ВОЗ, 2015). Возможно, что еще более тревожно, в 2013 году 42 миллиона детей в возрасте до 5 лет страдали избыточным весом или ожирением (ВОЗ, 2015). Ожирение является основным фактором риска сопутствующих заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания (Kim et al., 2015), сахарный диабет 2 типа, рак (Calle et al., 2003) и нарушения опорно-двигательного аппарата, и связано с повышенной общей смертностью по сравнению с лица, не страдающие ожирением (Adams et al., 2006).

Ожирение возникает в результате нарушения регуляции энергетического обмена (Crowley et al., 2002). Центральная нервная система (ЦНС) играет ключевую роль в восприятии и контроле энергетического статуса организма (Myers and Olson, 2012), и гипоталамус, в частности, превратился в интегрирующий, подчиненный главный регулятор энергетического гомеостаза всего тела. Ожирение долгое время считалось результатом отсутствия дисциплины и усилий по снижению потребления калорий и увеличению физической активности, что привело к фундаментальной и все еще существующей социальной стигматизации людей, страдающих от лишнего веса (Friedman, 2004).Однако обширные исследования как на людях, так и на различных модельных системах мышей за последние десятилетия показали, что сложное взаимодействие генов и факторов окружающей среды, влияющих на контроль ЦНС над потреблением пищи и энергетическим гомеостазом, открывает путь к развитию ожирения. В этом обзоре и сопровождающем его плакате мы приводим снимок нейросетей гипоталамуса, которые регулируют гомеостатический контроль энергетического метаболизма и питания. Мы также даем обзор плейотропных факторов, участвующих в регуляции и нарушении регуляции гомеостатической гипоталамической системы в контексте ожирения, включая воспаление гипоталамуса, а также резистентность к инсулину и лептину.Позже мы обсудим влияние материнской диеты с высоким содержанием жиров и ожирения на потомство и подчеркнем важность митохондриальной динамики и генетических факторов, участвующих в развитии ожирения на уровне нейросетей гипоталамуса. Таким образом, большинство молекулярных идей, обобщенных в этой статье, получены в результате исследований на модельных организмах грызунов. Наконец, мы представляем наш взгляд на недавние взгляды на ЦНС-зависимый контроль пищевого поведения и метаболизма, а также на будущие терапевтические подходы к решению дисфункциональной регуляции центрального энергетического гомеостаза.

Гипоталамические нейронные цепи, контролирующие пищевое поведение и энергетический гомеостаз

Ключевые ядра гипоталамуса

Гипоталамус — одна из наиболее изученных и наиболее важных областей мозга, участвующих в центральном контроле питания и расхода энергии. В частности, дугообразное ядро ​​(ARC) внутри гипоталамуса имеет решающее значение для регуляции питания и метаболизма (Myers and Olson, 2012). ARC расположен недалеко от срединного возвышения (ME; см. Плакат), околожелудочкового органа, который богат фенестрированными капиллярами, которые приводят к «дырявому» гематоэнцефалическому барьеру (BBB).ME облегчает транспортировку периферических гормональных и питательных сигналов и их восприятие нейронами ARC (Rodríguez et al., 2010). Таким образом, ARC интегрирует гормональные и пищевые метаболические сигналы от периферического кровообращения, а также периферические и центральные нейрональные сигналы для создания скоординированной реакции обратной связи.

В ARC есть два различных функционально антагонистических типа нейронов: орексигенный (стимулирующий аппетит) нейропептид Y (NPY) и связанный с агути пептид (AgRP), экспрессирующие нейроны AgRP / NPY, и анорексигенный (подавляющий аппетит) нейроны. проопиомеланокортин (POMC) -экспрессирующие нейроны POMC (см. плакат) (Gropp et al., 2005; Balthasar et al., 2005). Нейроны POMC проецируются в основном на нейроны второго порядка паравентрикулярного ядра гипоталамуса (PVN), но также и на дорсомедиальный гипоталамус (DMH), боковой гипоталамус (LH) и вентромедиальный гипоталамус (VMH) (см. Плакат) (Kleinridders et al. , 2009; Waterson, Horvath, 2015). Эти нейроны второго порядка дополнительно обрабатывают полученную информацию и проецируются на несколько нейросетей за пределами гипоталамуса (внегипоталамический), что приводит к интегрированному ответу на потребление и расход энергии, соответственно (Roh et al., 2016). Нейроны внутри PVN контролируют симпатический отток к периферическим органам (Kannan et al., 1989) и секретируют множество регуляторных нейропептидов (Roh et al., 2016). Разрушение PVN приводит к перееданию и ожирению (Leibowitz et al., 1981), указывая на важную роль нейронов PVN в подавляющем контроле приема пищи. Более того, разрушение VMH приводит к гиперфагии и ожирению (Shimizu et al., 1987), тогда как делеция DMH (Bellinger and Bernardis, 2002) и LH (Milam et al., 1980) продуцирует гипофагический, худой фенотип.

При проглатывании питательных веществ POMC расщепляется до α-меланоцит-стимулирующего гормона (α-MSH), который высвобождается из POMC-аксонов для активации рецепторов меланокортина 3 и 4 (MC3 / 4R) на нижестоящих нейронах, включая нейроны в PVN ( см. плакат; Здоровое состояние после приема пищи или кормления), что приводит к снижению потребления пищи и увеличению расхода энергии (Könner et al., 2009). Хотя экспрессия MC4R широко распространена среди различных областей мозга (Gantz et al., 1993а, б; Liu et al., 2003), в пределах гипоталамуса PVN демонстрирует наивысшую экспрессию MC4R и считается хозяином преобладающей популяции MC4R, регулирующей потребление энергии, в ЦНС (обзоры см. В Tao, 2010; Krashes et al., 2016 ). В соответствии с этим, исследования на мышах показали, что нарушение MC4R, и особенно PVN, приводит к ожирению в результате гиперфагии и снижению расхода энергии, а также к ухудшению гомеостаза глюкозы (Huszar et al., 1997; Balthasar et al. al., 2005). Нижестоящие медиаторы, которые, вероятно, участвуют в трансляции эффектов активации MC4R на регуляцию приема пищи, представляют собой нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) (Xu et al., 2003; Nicholson et al., 2007), кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH) ( Lu et al., 2003) и тиреотропин-рилизинг гормона (TRH) (Fekete et al., 2000; Kim et al., 2000). В то время как потребление пищи, как полагают, постоянно подавляется меланокортинергическими нейронами гипоталамуса (Fan et al., 1997), расход энергии увеличивается при активации MC4R из-за повышенной активности симпатической нервной системы, что приводит к образованию коричневой жировой ткани (BAT). активация (Ste Marie et al., 2000; Voss-Andreae et al., 2007).

Голодание, с другой стороны, вызывает активацию нейронов AgRP / NPY, которые проецируются также на PVN и LH (см. Плакат; Здоровое состояние голодания) (Betley et al., 2013). Нейроны AgRP / NPY совместно высвобождают NPY и AgRP. NPY напрямую стимулирует потребление пищи (Stanley and Leibowitz, 1984; Clark et al., 1984) посредством активации NPY Y1 (Yokosuka et al., 1999) и Y5 (Parker et al., 2000; Cabrele et al., 2000; McCrea et al., 2000) рецепторы. Кроме того, NPY снижает расход энергии за счет опосредованного Y1-рецептором снижения экспрессии тирозингидроксилазы в PVN и стволе мозга, что приводит к снижению симпатического выхода BAT и сопутствующему снижению активности BAT (Shi et al., 2013). AgRP действует как обратный агонист MC3 / 4R, тем самым предотвращая анорексигенный эффект α-MSH на нейроны второго порядка (Ollmann et al., 1997). Более того, нейроны AgRP / NPY напрямую ингибируют нейроны POMC посредством ингибирующего действия γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) на уровне ARC (Cowley et al., 2001). Интересно, что в то время как оптогенетическая активация синаптических связей AgRP → POMC сильно ингибировала активность нейронов POMC, было показано, что подавление активности нейронов POMC нейронами AgRP не требуется для быстрой индукции питания (Atasoy et al., 2012). Однако эксклюзивная активация соединения ARC → PVN сильно индуцирует питание (Atasoy et al., 2012). Высвобождение ГАМК из проекций AgRP / NPY во внегипоталамические нейроны, особенно в парабрахиальное ядро ​​(PBN), также играет роль в стимуляции приема пищи (Wu et al., 2009, 2012), хотя эксклюзивная активация AgRP / NPY → Межсоединения PBN недостаточно, чтобы вызвать питание (Atasoy et al., 2012). Недавно исследование, включающее оптогенетическую активацию нейронов AgRP, продемонстрировало, что отдельные субпопуляции нейронов AgRP проецируются в разные области мозга и что активация некоторых проекций, в том числе проекций на PVN и LH, но не на PBN, может независимо вызывать питание, подобное соматическая активация нейронов AgRP (Betley et al., 2013).

Следует отметить, что нейроны POMC и AgRP / NPY также получают активирующую глутаматергическую обратную связь от других ядер гипоталамуса, таких как VMH и PVN, тогда как нейроны PVN получают ингибирующую иннервацию от нейронов LH, которые способствуют питанию, что приводит к точно настроенному ответу, регулирующему пищу. потребление (Waterson and Horvath, 2015). Примечательно, что совсем недавно было продемонстрировано, что визуального и обонятельного ощущения пищи без приема каких-либо питательных веществ достаточно, чтобы обратить вспять эффекты голодания на нейроны POMC и AgRP / NPY (Chen et al., 2015b).

Как упоминалось выше, внутригипоталамические проекции нейронов ARC в PVN играют роль не только в регуляции приема пищи, но и в расходе энергии: нейроны POMC увеличиваются (Enriori et al., 2011), в то время как нейроны AgRP / NPY уменьшаются ( Shi et al., 2013) метаболическая активность в BAT (обзоры см. В Waterson and Horvath, 2015; Morrison et al., 2014). Таким образом, в состоянии голодания расход энергии снижается, а после приема пищи расход энергии увеличивается. Следует отметить, что мы недавно продемонстрировали, что активация нейронов AgRP / NPY регулирует поглощение BAT глюкозы через специфические проекции на ядро ​​ложа терминальной полоски (BNST) (Steculorum et al., 2016), структура переднего мозга, участвующая в контроле нейроэндокринных и вегетативных реакций, а также пищевого поведения и поощрения (Dong and Swanson, 2006). Таким образом, эта структура связывает ключевые ядра лимбической системы со структурами гипоталамуса и ствола мозга как у грызунов, так и у людей (обзоры см. Crestani et al., 2013; Avery et al., 2016).

Внегипоталамические нейронные цепи

Ядра гипоталамуса также проецируются и получают входные данные от других внегипоталамических областей мозга, таких как ядро ​​единственного тракта (NTS), для регулирования потребления пищи и расхода энергии (обзоры см. В Sohn et al., 2013а; Schneeberger et al., 2014; Morton et al., 2014; Уотерсон и Хорват, 2015; Roh et al., 2016; Ро и Ким, 2016). Кроме того, нейросети гипоталамуса напрямую связаны с мезолимбической системой вознаграждения, включающей вентральную тегментальную область (VTA) и прилежащее ядро ​​(NAc), которые контролируют «гедонистические» аспекты приема пищи. Снижение уровня глюкозы, например, при голодании, активирует нейроны, коэкспрессирующие глутамат и орексин в ЛГ, которые проецируются и возбуждают дофаминергические нейроны в VTA (Sheng et al., 2014). Кроме того, активация тормозных ГАМКергических нейронов ЛГ, которые проецируются в VTA (см. Плакат, Состояние голодания), приводит к увеличению потребления пищи и, в частности, к потребительному поведению, которое относится к стремлению получить вознаграждение за калорийность (Jennings et al., 2015). В соответствии с этим, два недавних исследования показали, что активация ГАМКергической проекции от ЛГ к ВТА усиливает компульсивный «поиск сахарозы» и, следовательно, поведение, связанное с кормлением (Nieh et al., 2015; Barbano et al., 2016). Таким образом, гомеостатические входные данные от гипоталамуса интегрируются с гедонистическими сигналами питания от мезолимбических путей и сигналами от вышестоящих центров принятия решений, таких как миндалина, гиппокамп и префронтальная кора, чтобы генерировать согласованный ответ на питание, метаболизм глюкозы и регуляцию энергетического гомеостаза.Хотя обширные исследования на моделях грызунов в последние годы внесли огромный вклад в расшифровку основных механизмов стимулов, связанных с пищевым вознаграждением, и принятия решений (Stuber and Wise, 2016; de Macedo et al., 2016), взаимодействие различных компонентов Системы вознаграждения, вносящие вклад в вознаграждение, связанное с пищей, у людей гораздо сложнее. Действительно, ряд исследований, в основном основанных на фМРТ, пролили свет на сложность связанных с кормлением механизмов вознаграждения и структур мозга, задействованных у людей (Kringelbach, 2005; Farr et al., 2016; Алонсо-Алонсо и др., 2015).

Таким образом, гипоталамус играет ключевую роль в регуляции аппетита и приема пищи как у людей, так и у грызунов (Yeo and Heisler, 2012). Кроме того, такие области мозга, как миндалевидное тело и полосатое тело, а также ВТА с его дофаминергическими проекциями участвуют в вознаграждении, связанном с пищей как у человека, так и у грызунов (Berridge and Kringelbach, 2008). Однако, в отличие от грызунов, у людей вознаграждение и поведенческие влечения сильно зависят от познания и управляются им (Alonso-Alonso et al., 2015).

Лептин и инсулин как модуляторы центрального контроля кормления, глюкозы и энергетического гомеостаза

Нейроны POMC и AgRP / NPY экспрессируют рецепторы для периферических метаболических гормонов, таких как инсулин и лептин. Инсулин секретируется β-клетками поджелудочной железы при приеме пищи (Prentki et al., 2013) и играет важную роль в периферической регуляции энергии и гомеостаза глюкозы. Он, в частности, контролирует периферический метаболизм глюкозы, подавляя выработку глюкозы в печени (HGP) посредством прямого воздействия на рецепторы инсулина в печени.Однако инсулин также является основным фактором регуляции гомеостаза глюкозы и энергии на уровне гипоталамуса (см. Плакат «Состояние здорового питания») (Belgardt and Brüning, 2010). Активация рецепторов инсулина на нейронах POMC вызывает гиперполяризацию мембран и снижение активности этих нейронов (Könner et al., 2007; Williams et al., 2010), в то же время увеличивая экспрессию мРНК POMC (Benoit et al., 2002). Однако недавняя публикация продемонстрировала, что очищенный инсулин действительно возбуждает нейроны ПОМК (Qiu et al., 2014). Интересно, что нарушение передачи сигналов инсулина от нейронов POMC не влияет на энергию или гомеостаз глюкозы (Könner et al., 2007). Однако делеция рецепторов инсулина и лептина из нейронов POMC ухудшает гомеостаз глюкозы и, в частности, приводит к системной инсулинорезистентности и нарушению фертильности у мышей (Hill et al., 2010). Сопутствующее действие инсулина и лептина на нейроны POMC также увеличивает потемнение белого жира (Dodd et al., 2015), что способствует усилению метаболической активности.Более того, совсем недавнее исследование показало, что действие инсулина на нейроны ПОМК контролирует липолиз жировой ткани и предотвращает стеатоз печени, вызванный диетой с высоким содержанием жиров (Shin et al., 2017). На нейроны AgRP / NPY действие инсулина необходимо для подавляющего действия инсулина на HGP. Инсулин вызывает гиперполяризацию и снижение частоты возбуждения нейронов AgRP, тем самым уменьшая высвобождение AgRP и других нейротрансмиттеров, влияя на периферическую иннервацию печени и, наконец, приводя к повышенной экспрессии интерлейкина (IL) -6 в паренхимных клетках печени (Könner et al., 2007; обзор см. в Könner and Brüning, 2012). В печени действие IL-6 приводит к снижению экспрессии глюкозо-6-фосфатазы и, как следствие, к снижению глюконеогенеза (Könner et al., 2007).

Лептин из жировой ткани, кодируемый геном LEP (ранее известный как ob ) (Zhang et al., 1994), высвобождается в плазму в количествах, пропорциональных запасам жира во всем теле (Myers and Olson , 2012) и индуцируется инсулином (Russell et al., 2001). Лептин играет решающую роль в центральной регуляции потребления пищи и гомеостаза энергии на нескольких уровнях: он напрямую возбуждает нейроны POMC и индуцирует экспрессию POMC , одновременно оказывая ингибирующее действие на нейроны AgRP / NPY и экспрессию AGRP (см. плакат, состояние кормления) (Sohn et al., 2013б). Таким образом, чистым эффектом действия лептина в гипоталамусе является подавление приема пищи и увеличение расхода энергии. Следует отметить, что хотя действия инсулина и лептина взаимосвязаны на уровне гипоталамуса и оба вместе необходимы для полного анорексигенного и глюкорегуляторного эффекта, лептин и инсулин действуют на разные субпопуляции нейронов POMC (Williams et al., 2010), характеристика которых срочно необходима для расшифровки их точной функции (Belgardt and Brüning, 2010; Vogt and Brüning, 2013).

В дополнение к ARC, VMH представляет собой еще один эффекторный сайт для действия лептина и инсулина в контроле энергетического гомеостаза, и недавние исследования пытались установить физиологическое значение этих путей. Мыши с делецией рецептора инсулина в нейронах VMH-специфического стероидогенного фактора-1 (SF-1) защищены от вызванного диетой ожирения и ухудшения метаболизма глюкозы и, кроме того, демонстрируют повышенную активность нейронов POMC в условиях диеты с высоким содержанием жиров (Klöckener et al. al., 2011). Это указывает на то, что индуцированная диетой с высоким содержанием жиров инсулинозависимая активация нейронов VMH способствует развитию ожирения. С другой стороны, усиление передачи сигналов рецептора лептина в нейронах SF-1 внутри VMH приводит к улучшенному гомеостазу глюкозы, в то время как масса тела существенно не изменяется (Zhang et al., 2008). В DMH действие лептина приводит к увеличению расхода энергии за счет усиления симпатической активации BAT, тем самым влияя на контроль массы тела независимо от приема пищи (Enriori et al., 2011; Резай-Заде и др., 2014).

Инсулин также действует на дофаминергические нейроны мезолимбической системы вознаграждения. Здесь инсулин отрицательно модулирует поведение, связанное с вознаграждением, такое как желание есть пищу с высоким содержанием жиров или сахара, и снижает гедонистическое кормление (Könner and Brüning, 2012; Vogt and Brüning, 2013). Точно так же лептин снижает потребление пищи после инъекции в ВТА, а устранение рецепторов лептина в этой области увеличивает приятный аспект очень вкусной пищи (Hommel et al., 2006; обзоры см. В Belgardt and Brüning, 2010; Khanh et al., 2014). Интересно, что недавнее исследование показало, что инсулин динамически способствует высвобождению дофамина в центрах вознаграждения. В то время как инсулин усиливает высвобождение дофамина при ограничении пищи, этот эффект теряется при ожирении, что указывает на то, что инсулин изменяет выбор пищи в зависимости от состояния питания организма (Stouffer et al., 2015).

В целом лептин и инсулин играют важную роль в центральной регуляции энергии и гомеостаза глюкозы на различных уровнях внутри и вне гипоталамуса.Поскольку рецепторы лептина и инсулина по-разному распределены в разных подмножествах центральных ядер, ключевой нерешенной задачей является однозначное расшифровка различных ролей разных подмножеств нейронов, которые экспрессируют лептин или рецептор инсулина, или оба вместе, с точки зрения центральной регуляции питания. и контроль глюкозы, расход энергии и механизмы вознаграждения.

Желудочно-кишечные гормоны

Желудочно-кишечные гормоны также стали важными регуляторами ЦНС-зависимого контроля энергии.Грелин, который преимущественно секретируется из желудка во время голодания, сильно стимулирует питание, активируя нейроны AgRP / NPY, в дополнение к увеличению массы тела и ожирению за счет прямого воздействия на нейроны PVN (см. Плакат, Здоровое состояние голодания) (Andrews, 2011) .

Другие гормоны, включая глюкагоноподобный пептид 1 (GLP-1), пептид YY 3-36 (PYY 3-36 ) и холецистокинин (CCK), высвобождаются из кишечника при проглатывании питательных веществ и оказывают анорексигенное действие. в различных областях мозга (таких как ARC, NTS, DMH, VMH и PVN, см. плакат, Состояние здорового питания) и путем модуляции афферентов блуждающего нерва, периферических компонентов оси кишечник-мозг (Sobrino Crespo et al., 2014). Однако GLP-1 также действует как нейротрансмиттер в головном мозге (для простоты GLP-1 не изображен отдельно на плакате). Этот гормон продуцируется в разных популяциях нейронов внутри NTS и центрально влияет не только на потребление пищи, массу тела и гомеостаз глюкозы на уровне ARC (Sandoval and Sisley, 2015) и PBN (Richard et al., 2014), но и также, по-видимому, оказывает большое влияние на поведение пищевого вознаграждения, напрямую воздействуя на VTA и прилежащее ядро ​​(NAc) (Skibicka, 2013).Таким образом, GLP-1 снижает поведение, связанное с пищевым вознаграждением, и, если предоставляется выбор пищи, выборочно снижает потребление высокожировой пищи, одновременно увеличивая потребление низкожировой пищи (Alhadeff et al., 2012). В целом активация центрального рецептора GLP-1, по-видимому, влияет на потребление пищи, глюкозу и энергетический гомеостаз на различных уровнях ЦНС (обзоры см. В Burcelin and Gourdy, 2017; Lockie, 2013; Baggio and Drucker, 2014; Katsurada and Yada, 2016). ). Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы раскрыть точные молекулярные механизмы и клеточные эффекторы действия, опосредованного рецептором GLP-1.В свете его многочисленных положительных эффектов на регуляцию массы тела агонисты рецептора GLP-1 совсем недавно были одобрены для лечения людей с ожирением или избыточным весом (Burcelin and Gourdy, 2017).

Гипоталамические пути, участвующие в нарушении регуляции энергетического гомеостаза

Гипоталамическое воспаление, резистентность к инсулину и лептину

Ожирение связано с хроническим воспалением слабой степени и устойчивостью к действию лептина и инсулина не только на периферии, но и в ЦНС (см. Плакат, Состояние ожирения при кормлении) (Hotamisligil et al., 1993; Кеннер и Брюнинг, 2012). Исследования на модельных организмах мышей внесли существенный вклад в наше нынешнее понимание гипоталамических механизмов, связанных с ожирением и способствующих его развитию, как описано ниже. На раннем этапе развития ожирения и даже в течение нескольких дней после приема высокожирной и высококалорийной диеты повышенное количество насыщенных жирных кислот (ЖК) с периферии проникает через ГЭБ и вызывает воспалительную реакцию в нейронах гипоталамуса ( Thaler et al., 2012). Это включает активацию микроглии, макрофагов, находящихся в тканях ЦНС. Локальное воспаление в медиобазальном гипоталамусе (включая ARC, переднюю часть PVN и ME) способствует стрессу эндоплазматического ретикулума (ER) в нейронах гипоталамуса, что приводит к резистентности к инсулину и лептину (Pimentel et al., 2014; Kleinridders et al. , 2009). Недавно было продемонстрировано, что конститутивная активация провоспалительного пути N-терминальной киназы 1 c-Jun (JNK1) в нейронах AgRP увеличивает спонтанную активацию этих клеток наряду с нейрональной и системной резистентностью к лептину, что приводит к гиперфагии (перееданию), увеличению веса. прирост и ожирение (Tsaousidou et al., 2014). Более того, конститутивная активация воспалительного ингибитора пути ядерного фактора каппа-B киназы 2 (IKK2) притупляет ответ нейронов AgRP на инсулин и нарушает системный гомеостаз глюкозы (Tsaousidou et al., 2014). Таким образом, воспаление гипоталамуса нарушает действие инсулина и лептина, способствуя не только развитию гиперфагии и ожирения, но также и связанному с этим нарушению регуляции гомеостаза глюкозы.

Хотя нейроны POMC и AgRP в ARC развивают инсулинорезистентность в ответ на диету с высоким содержанием жиров, SF-1-экспрессирующие нейроны в VMH повышают свою чувствительность к инсулину, что приводит к нарушению глутаматергической иннервации нейронов SF-1. анорексигенные нейроны POMC, что приводит к нарушению активации POMC.В соответствии с этим, удаление рецептора инсулина на нейронах SF-1 восстанавливает активность POMC и приводит к защите от ожирения, вызванного диетой с высоким содержанием жиров, и связанного с этим ухудшения толерантности к глюкозе (Klöckener et al., 2011; Könner and Brüning , 2012). Точно так же при ожирении чувствительность к лептину сохраняется в ДМГ, и усиление действия лептина на эти нейроны способствует гипертензии, связанной с ожирением (Simonds et al., 2014), предположительно за счет увеличения симпатического оттока.

Лептин и резистентность к инсулину в ЦНС также могут быть результатом сверхактивации сигнального преобразователя и активатора транскрипции 3 / супрессора передачи сигналов цитокинов 3 (STAT3 / SOCS3), внутриклеточного пути, который активируется лептином (Vaisse et al., 1996). Хроническая активация STAT3, например из-за повышенного содержания лептина в результате роста ожирения приводит к усилению активации SOCS3, что, в свою очередь, ингибирует передачу сигналов STAT3 посредством отрицательной обратной связи, что приводит к устойчивости не только к лептину, но и к инсулину (Ernst et al., 2009). Таким образом, ожирение связано с селективной резистентностью к инсулину и лептину на уровне ЦНС, в результате чего действие лептина и инсулина ослабляется в определенных популяциях нейронов, в то время как другие становятся более чувствительными к лептину и инсулину, что дополнительно способствует гиперфагии, увеличению веса и нарушению регуляции. в гомеостазе глюкозы (Könner and Brüning, 2012).Эти данные привели к появлению концепции дифференциальной резистентности нейронов к гормонам и гиперчувствительности, называемой «селективной резистентностью к гормонам» (Könner and Brüning, 2012).

В совокупности многочисленные исследования на людях подтвердили результаты, полученные на модельных организмах грызунов, которые ясно указывают на важную роль центральной инсулинорезистентности в нарушении регуляции энергетического гомеостаза и развитии ожирения у людей (Heni et al., 2015). Однако ожирение, вызванное диетой с высоким содержанием жиров, связано не только с центральной резистентностью к инсулину и лептину.Имеются также доказательства нарушения способности грелина индуцировать потребление пищи на уровне нейронов ARC AgRP / NPY, что может быть адаптивной реакцией для предотвращения дальнейшего приема пищи у лиц с ожирением (см. Плакат, Ожирение при голодании) (Briggs et al. др., 2010). Однако грелин-опосредованная активация PVN сохраняется при ожирении (Briggs et al., 2010), что предполагает, что грелин может увеличивать ожирение независимо от приема пищи (Shrestha et al., 2009). Следует отметить, что уровни циркулирующего грелина снижены у людей с ожирением (Castañeda et al., 2010), предположительно снова в качестве адаптивного механизма.

Материнское ожирение — основной фактор риска метаболических нарушений у потомства

Число женщин репродуктивного возраста с ожирением растет во всем мире тревожными темпами (Poston et al., 2016). Несколько наблюдательных клинических исследований за последние десятилетия выявили четкую связь между ожирением у матери и развитием метаболических нарушений у потомства (обзоры см. В Steculorum et al., 2013; Godfrey et al., 2017). Однако молекулярные механизмы, побуждающие потомство матерей с ожирением к развитию ожирения, только недавно были исследованы на модельных организмах приматов и грызунов, кроме человека (Barrett et al., 2016). Элегантное исследование на приматах, отличных от человека, недавно продемонстрировало, что потребление пищи с высоким содержанием жиров у тучных матерей приводит к чрезмерному потреблению пищи с высоким содержанием жиров и сахарозы (вкусной), что, возможно, связано с нарушением передачи сигналов дофамина и проекций дофаминергических волокон на организм человека. префронтальная кора (Rivera et al., 2015). В соответствии с этим исследования на потомстве крыс выявили изменение выбора пищи в сторону высококалорийной пищи и связанное с этим развитие ожирения (Bayol et al., 2007), а также изменения в дофаминергической мезолимбической системе и, как следствие, нарушения реакции на вознаграждение, включая повышенную реакцию на награда, обогащенная жирами (Naef et al., 2008, 2011). Поразительно, что рацион матери, богатый насыщенными жирными кислотами во время беременности и кормления грудью, приводит к воспалению гипоталамуса у потомства грызунов (Rother et al., 2012; Пиментель и др., 2012). В соответствии с этим было показано, что потребление материнской пищей с высоким содержанием жиров вызывает воспаление у потомков приматов, кроме человека (Grayson et al., 2010).

У грызунов было показано, что рацион матери с высоким содержанием жиров нарушает передачу сигналов лептина на уровне ARC, что приводит к ослаблению индуцированного лептином подавления аппетита (Kirk et al., 2009). Кроме того, недавно было обнаружено, что кормление матери с высоким содержанием жиров во время лактации у мышей серьезно изменяет проекции нейронов POMC и AgRP на нейроны второго порядка, что приводит к увеличению ожирения и нарушению гомеостаза глюкозы у потомства (Vogt et al., 2014; для обзора см. Vogt and Brüning, 2013). В свете растущей во всем мире эпидемии детей с избыточным весом и ожирением настоятельно необходимы дополнительные исследования в этой области, чтобы лучше понять, какие материнские факторы и лежащие в основе механизмы повышают риск ожирения в следующем поколении и как с этими факторами риска можно бороться. .

Функция и динамика митохондрий при ожирении

Митохондрии стали важными участниками развития ряда метаболических нарушений, включая ожирение, сахарный диабет 2 типа и сердечно-сосудистые заболевания (Wai and Langer, 2016).Митохондрии очень динамично регулируют клеточную энергию и топливный обмен, обеспечивая быструю адаптацию к изменениям в предложении и спросе клеточной энергии. В гипоталамусе митохондриальные активные формы кислорода (АФК) появились как важные сигнальные молекулы, которые указывают на положительные или отрицательные энергетические состояния на уровне нейронов AgRP / NPY и POMC (см. Плакат) (Shadel and Horvath, 2015). В состоянии отрицательной энергии или натощак, когда системные уровни глюкозы низкие, активация AgRP / NPY грелином приводит к индукции β-окисления длинноцепочечных жирных кислот и сопутствующей продукции ROS в нейронах AgRP / NPY, что активирует разобщающий белок. (UCP) 2 экспрессия (Andrews et al., 2008). UCP2, в свою очередь, снижает внутриклеточные уровни ROS, обеспечивая устойчивое снабжение энергией от β-окисления без образования ROS и тем самым способствуя устойчивому срабатыванию AgRP / NPY, что приводит к увеличению потребления пищи (Andrews et al., 2008). В положительном постпрандиальном энергетическом состоянии, когда системные уровни глюкозы высоки, глюкоза поглощается и окисляется нейронами POMC, что приводит к генерации АТФ и АФК и, в свою очередь, к деполяризации и усиленному возбуждению этих нейронов, способствуя сытости и снижение потребления пищи (Diano et al., 2011). Колебания уровней АФК в гипоталамусе вызывают не только чувство голода и насыщения и, в конечном итоге, потребление пищи, но также расход энергии и периферическое использование глюкозы (Shadel and Horvath, 2015). При употреблении диеты с высоким содержанием жиров уровень ROS на плато, что приводит к нарушению передачи сигналов насыщения в нейронах POMC (см. Плакат, Состояние при ожирении) (Shadel and Horvath, 2015). Митохондрии также постоянно адаптируются к изменениям клеточных уровней энергии и доступности топлива посредством конформационных изменений, так называемых событий «деления и слияния», а также посредством взаимодействия с ER (Nasrallah and Horvath, 2014).Митофузины (MFN), высококонсервативные митохондриальные трансмембранные GTPases, имеют центральное значение для регуляции этих процессов (Schrepfer and Scorrano, 2016). Существует два митофузина млекопитающих, MFN1 и MFN2. Оба участвуют в процессах слияния митохондрий, в то время как MFN2 также специфически контролирует морфологию ER и его взаимодействие с митохондриями (Schrepfer and Scorrano, 2016; Wai and Langer, 2016). Одно исследование показало, что делеция MFN1 или MNF2 в нейронах AgRP / NPY защищает мышей от ожирения, вызванного диетой с высоким содержанием жиров (Dietrich et al., 2013). Делеция MFN2 в нейронах POMC приводит к лишению контактов митохондрий с ER, устойчивости к лептину, гиперфагии, снижению расхода энергии и патологическому ожирению (Schneeberger et al., 2013). Интересно, что POMC-специфический нокаут MFN1 не приводит к каким-либо изменениям энергии или гомеостаза глюкозы (Schneeberger et al., 2013). Это поразительное различие в POMC-специфической делеции MFN2 по сравнению с MNF1 по фенотипу метаболического исхода может указывать на важность целостности ER и скоординированных взаимодействий ER-митохондрии для правильной функции POMC.

Взятые вместе, эти результаты демонстрируют решающую роль митохондриальной функции и динамики не только в регуляции основных биодинамических процессов, таких как чувство насыщения, голод и метаболизм всего тела, но и в развитии болезни, предполагая, что митохондриальная динамика может представлять новые терапевтические цели. в лечении ожирения. В подтверждение этого, берберин, натуральный растительный продукт, используемый в китайской медицине, подавляет митохондриальное дыхание (Turner et al., 2008; Xu et al., 2014), и было показано, что он эффективно улучшает метаболизм энергии и глюкозы у инсулинорезистентных тучных грызунов (Lee et al., 2006) и людей (Wei et al., 2012). Кроме того, предполагается, что метформин, препарат первой линии при диабете 2 типа (American Diabetes Association, 2016) с нейтральным воздействием на массу тела, оказывает свое противодиабетическое действие, по крайней мере частично, за счет ингибирования митохондриального дыхания (Owen et al. ., 2000; Эль-Мир и др., 2000). В соответствии с этим, прямое нанесение метформина на мозг грызунов, как было показано, снижает потребление пищи и улучшает метаболизм глюкозы (Portela et al., 2015).

Экспрессия гена гипоталамуса при ожирении

В соответствии с их ролью в путях передачи сигналов анорексии, мутации в генах MC4R и POMC , которые кодируют рецептор меланокортина 4 и проопиомеланокортин, соответственно, приводят к гиперфагии и ожирению. люди (Krude et al., 1998; Vaisse et al., 1998; Yeo et al., 1998) и грызуны (Challis et al., 2004; Huszar et al., 1997; Yaswen et al., 1999; Yeo and Heisler. , 2012). Наиболее тяжелая форма ожирения у мышей и людей возникает в результате дефицита генов, кодирующих лептин ( LEP ) или рецептор лептина ( LEPR ) (Friedman and Halaas, 1998; Zhang et al., 1994; Чен и др., 1996; Montague et al., 1997). Важно отметить, что ожирение, связанное с лептиновой недостаточностью, успешно проходит после лечения рекомбинантным лептином (Farooqi et al., 1999; Pelleymounter et al., 1995), что ясно указывает на главную физиологическую роль лептина в регуляции энергетического гомеостаза всего тела. Примечательно, что мутации, лежащие в основе моногенетического ожирения у людей, были идентифицированы не только в генах POMC / MC4R , но также в факторах транскрипции и нейротрансмиттерах, которые модулируют активность гомеостатической цепи меланокортина, например, однонаправленный гомолог 1 ( SIM1 ) (Bonnefond et al., 2013; Ramachandrappa et al., 2013), нейротрофический фактор головного мозга ( BDNF ) (Gray et al., 2006; Han et al., 2008, Xu et al., 2003) и киназа тирозинового рецептора B (кодируется NTRK2. ) (Yeo et al., 2004), подчеркивая их важную роль в физиологической регуляции энергетического гомеостаза.

Интересно, что полногеномные исследования ассоциации на людях выявили устойчивую связь однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) с избыточным весом и ожирением, не только в гене BDNF или рядом с ним (для обзора см. Xu and Xie, 2016), но также в интроне 1 гена жировой массы и белка, связанного с ожирением ( FTO ) (Dina et al., 2007; Scuteri et al., 2007; Frayling et al., 2007; обзор см. в Hess and Brüning, 2014). Недавно было показано, что делеция Fto у грызунов нарушает дофаминергический контроль поведенческих и нервных реакций и изменяет метилирование нескольких нервных мРНК, что приводит к изменению уровня экспрессии кодируемых белков и общему изменению ответа дофаминергической схемы среднего мозга, что указывает на роль гена FTO в сложном поведении, таком как принятие решений на основе вознаграждения (Hess et al., 2013). Представление о том, что FTO контролирует дофаминергическую передачу сигналов, с тех пор подтверждено в исследованиях фМРТ человека (Sevgi et al., 2015). В целом, текущие и будущие исследования генетических вариантов у людей с ожирением позволят идентифицировать новые гены-кандидаты, ведущие к открытию потенциальных новых мишеней для лекарств для лечения ожирения.

Новые перспективы в ЦНС-зависимом контроле пищевого поведения и метаболизма

Недавнее исследование на грызунах продемонстрировало, что нейроны AgRP активируются уридин-дифосфатом (UDP), который синтезируется из циркулирующего в ЦНС уридина по пути спасения нуклеотидов ( Steculorum et al., 2015). UDP действует на нейроны AgRP через пуринергический рецептор 6 (P2Y6), способствуя питанию (Steculorum et al., 2015). В контексте ожирения уровни уридина повышены в кровотоке (Steculorum et al., 2015), что указывает на то, что система уридин / UDP может быть еще одним механизмом, который способствует порочному кругу увеличения веса наряду с чрезмерным потреблением пищи. В соответствии с этой моделью, мыши с дефицитом P2Y6, специфичным к AgRP-нейронам, защищены от ожирения и инсулинорезистентности, вызванного диетой с высоким содержанием жиров (Steculorum et al., 2017) (см. Плакат, Полное голодание).

Недавнее исследование, проведенное на мышах, поставило под сомнение идею о том, что нейроны POMC являются исключительно анорексигенными, показав, что активация каннабиноидного рецептора 1 на нейронах POMC приводит к высвобождению β-эндорфина, опиоидного нейропептида, который, в свою очередь, способствует питанию (Koch et al. др., 2015). Этот переход нейронов POMC с анорексигенного на орексигенный может быть ответственным за гиперфагию, индуцированную каннабиноидами (Waterson and Horvath, 2015).

Другая концепция, которая недавно была выявлена ​​в результате исследований модельных организмов на грызунах, — это активная роль астроцитов (глиальных клеток нервной системы) в регуляции питания и гомеостаза глюкозы.Во-первых, было продемонстрировано, что астроциты участвуют в лептин-зависимом контроле питания, поскольку устранение передачи сигналов рецептора лептина в астроцитах притупляет анорексический эффект лептина и усиливает голодание и гиперфагию, индуцированную грелином (Kim et al., 2014). Во-вторых, было продемонстрировано, что передача сигналов рецептора инсулина в астроцитах играет решающую роль в захвате глюкозы в головном мозге, ощущении глюкозы в гипоталамусе и пищевом поведении, поскольку астроцит-специфическая делеция рецептора инсулина приводит к увеличению потребления пищи и ухудшению толерантности к глюкозе. (Гарсия-Касерес и др., 2016). Кроме того, недавно на мышах было показано, что активация астроцитов медиального гипоталамуса напрямую ведет к ингибированию грелин-независимого, а также грелин-индуцированного приема пищи за счет ингибирования нейронов AgRP / NPY (Yang et al., 2015). Исследование также показало, что ингибирование нейронов AgRP / NPY астроцитами опосредуется повышенными внеклеточными уровнями аденозина (полученного из АТФ, который высвобождается астроцитами при активации), который действует на рецептор аденозина A1 на синаптических окончаниях AgRP / NPY, что приводит к подавление нейронов AgRP / NPY.

В совокупности эти новые взгляды на новые регуляторные механизмы в центральном контроле энергии и метаболизма глюкозы подчеркивают, что мы только начинаем понимать, как регулируется энергетический гомеостаз всего тела и какие нейрональные и ненейрональные компоненты задействованы.

Границы | Реакция миндалины на эмоциональные стимулы без осознания: факты и интерпретации

Введение

Миндалевидное тело (Amg) представляет собой сложную подкорковую структуру, которая включает более 12 субъядер, имеющих отличительные паттерны входных-выходных связей с остальной частью мозга (Whalen and Phelps, 2009; Janak and Tye, 2015).Эта гистологическая неоднородность и неоднородность соединений отражает его многогранные функции. Фактически, Amg уже давно известен как центральный элемент обработки эмоций, но он также служит интерфейсом между эмоциями и когнитивными функциями, включая принятие решений, обучение и внимание (Bzdok et al., 2013). За последние два десятилетия накопилось доказательство того, что Amg выполняет некоторые из своих функций даже тогда, когда субъект не осознает содержание или даже присутствие запускающего эмоционального стимула (Tamietto and de Gelder, 2010).В этом обзоре будут обсуждаться результаты, относящиеся к функциям Amg в отсутствие осведомленности о стимуле, его афферентные и эфферентные пути, в основном участвующие в бессознательной обработке, и последствия такой обработки по нескольким направлениям, включая изменения в экспрессивных или инструментальных действиях, психофизиологических и нейроэндокринных. изменения или модуляция мотивированного поведения.

Перед тем, как перейти к рассмотрению каждого конкретного вопроса, необходимо сделать несколько предварительных соображений, как теоретических, так и методологических, относительно актуальности изучения вклада Amg в обработку эмоций без осознания.Во-первых, функции и схемы Amg хорошо сохраняются в ходе эволюции и появляются на ранних этапах филогенетического, а также онтогенетического развития. Например, Amg присутствует у рептилий, птиц и млекопитающих (Janak and Tye, 2015), его нейрогенез у людей и других приматов завершается при рождении (Nikolic and Kostovic, 1986), а его связи устанавливаются к 2-й неделе беременности. возраст (Amaral, Bennett, 2000). Следовательно, изучение роли Amg в восприятии эмоций без осознания стимулов позволяет нам сосредоточиться на процессах, представляющих «примитивы», которые развивались раньше и, вероятно, сформировали более сложные функции, такие как те, которые участвуют в поддержании перцептивного осознания, основных чувств или намерения.Точно так же эти первичные функции Amg были вовлечены в специализацию более поздних корковых функций в линии приматов, а также во время развития и созревания (Leppanen and Nelson, 2009), включая современную организацию корковой зрительной системы, специализированной для лица и тела. обработка тела (Johnson, 2005; Liddell et al., 2005; de Gelder, 2006). Следовательно, это также является ценным полигоном для проверки непрерывности функций между видами и сравнения. Во-вторых, исследуя свойства и категории стимулов, которые вызывают активность Amg без осознания или которые путем сравнения не могут сделать этого, мы можем абстрагироваться от общих таксономий, таких как те, которые различают одушевленные предметы от неодушевленных, лица от тел и т. Д. выявить межкатегориальные общие черты между типами стимулов и атрибутами, которые нельзя было предвидеть, глядя на корковую сегрегацию категорий стимулов (de Gelder and Tamietto, 2011; Van den Stock et al., 2014). Наконец, Amg явно находится на пересечении сознательной и бессознательной эмоциональной обработки (Pessoa and Adolphs, 2010). В той степени, в которой эти два разных режима обработки поступающей сенсорной информации сосуществуют в мозге, оценка того, какие операции выполняет Amg без осознания, помогает распутать функции, которые могут подавляться, модулироваться или даже активно блокироваться во время сознательного восприятия и коркового нисходящего движения. регулирование. Это может добавить ценную информацию к давним спорам о том, являются ли восприятие с осознанием и без осознания качественными или количественно разными явлениями, взаимодействуют ли и как они влияют на формирование в конечном итоге осознанного представления внешнего мира, и которые, во всяком случае, являются конкретными. эволюционные преимущества, которые определили сохранение обработки эмоций без осознания в ходе эволюции.

Остальная часть статьи проходит следующим образом. Сначала мы введем концептуальное и терминологическое различие между различными типами восприятия эмоций без осознания, поскольку они влекут за собой совершенно разные механизмы и выбираются с помощью различных экспериментальных дизайнов. Во-вторых, мы рассмотрим данные нейровизуализации, демонстрирующие активность Amg для обработки эмоций без осознания, как это было интерпретировано, а также текущие споры и ограничения. В-третьих, мы обсудим автоматизм Amg как функцию времени и то, как данные, полученные с помощью методов высокого временного разрешения, могут прояснить и учесть очевидные несоответствия, возникающие из результатов функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).В-четвертых, мы рассмотрим функциональные и анатомические данные о нейронных сетях, которые кажутся важными для передачи сенсорной информации Amg в отсутствие осведомленности. Фирта, мы сосредоточимся на категориях и свойствах стимулов, которые могут бессознательно обрабатываться Amg, и, наконец, мы суммируем поведенческие и психофизиологические последствия восприятия эмоций без осознания. На протяжении всего обзора мы сосредоточимся на зрении, потому что это система, наиболее известная с точки зрения связей с Amg у человека и нечеловеческих приматов, и потому что подавляющее большинство исследований на людях, изучающих роль Amg в обработке эмоций без осознания, использовали преимущества зрительные раздражители.

Различные типы неосознавания эмоций и способы их изучения

Было использовано множество техник и экспериментальных манипуляций, чтобы сделать эмоциональные стимулы незаметными. Например, во время обратной маскировки эмоциональный стимул (например, выражение лица) кратко предъявляется, а затем сразу же следует маскирующий стимул (например, нейтральное или искаженное лицо). Если асинхронность начала стимула (SOA) между первым (целевым) и вторым (маска) стимулом достаточно короткая, то наблюдатель не может сознательно сообщить о наличии или эмоциональном содержании первого стимула (Esteves et al., 1994; Whalen et al., 1998). Бинокулярное соперничество или непрерывное подавление вспышки используют взаимное подавление между монокулярными каналами в первичной зрительной коре (V1), представляя разные изображения в соответствующие области двух глаз (Pasley et al., 2004; Tong et al., 2006; Yoon et al. др., 2009). В таких условиях образы чередуются в доминирующем восприятии, и в любой момент только доминирующий образ попадает в сознание, тогда как другой недоминантный образ остается незамеченным. К другим популярным парадигмам относятся конструкции с двойным заданием, в которых внимание субъекта задействовано в задаче, поглощающей внимание, например в сопоставлении суждений между нейтральными стимулами, в то время как эмоциональный стимул предъявляется в не относящихся к задаче и оставленных без присмотра местах (Vuilleumier et al., 2001a; Pessoa et al., 2002). При моргании внимания представлен быстрый поток стимулов, и от испытуемого требуется сообщить о наличии целевого стимула. Однако, если вторая цель появляется в быстрой последовательности после первой успешно обнаруженной цели (обычно в пределах 500 мс), о последней не сообщается (Anderson, 2005). Многие другие парадигмы, такие как прайминг, задача Струпа, точечный зонд или парадигма избыточной цели, по-разному использовались для выборки восприятия без осознания эмоциональных и неэмоциональных стимулов, каждая со своими преимуществами и ограничениями (Mogg et al., 1994; Алгом и др., 2004; Pourtois et al., 2006; Билл и Герберт, 2008; Hart et al., 2010; Celeghin et al., 2015c).

Хотя подробное описание этих различных методов выходит за рамки целей настоящего обзора, их можно удобно сгруппировать в две широкие категории, которые влекут за собой разные функциональные механизмы. Двойная задача, моргание внимания, визуальный поиск или парадигмы Струпа делают эмоциональный стимул не видимым сознательно, вмешиваясь в механизмы внимания. Психофизические данные действительно указывают на то, что визуальные стимулы вне фокуса внимания не воспринимаются или воспринимаются только частично (Mack and Rock, 1998).Соответственно, когда ресурсы внимания задействованы в задаче, активность коры головного мозга, которая вызывается в визуальных областях при помощи необслуживаемых (т. Е. Не относящихся к задаче) стимулов, подавляется или значительно снижается нисходящими влияниями лобно-теменных областей, которые контролируют произвольное внимание (Бек). и др., 2001). Мы называем эти явления невнимательностью . Однако обработка эмоциональной информации кажется менее зависимой от ресурсов внимания, чем нейтральная информация (Vuilleumier, 2005).Как мы обсудим позже, этот механизм, по-видимому, зависит от чувствительности Amg.

Напротив, неспособность осознавать стимул может однозначно зависеть от сенсорных причин, несмотря на то, что механизмы отбора внимания работают нормально (Kentridge et al., 2004). Например, если энергия стимула ниже порога обнаружения или время воздействия слишком короткое (подсознательное), стимул может не вызвать сознательно регистрируемое ощущение, несмотря на то, что мы уделяем ему внимание (Savazzi and Marzi, 2002; Dehaene et al. ., 2006). Обратная маскировка, бинокулярное соперничество или подавление вспышки не модулируют внимание, но временно мешают нормальному функционированию вентральной затылочно-височной коры, что, как известно, имеет решающее значение для зрительного восприятия (Macknik and Livingstone, 1998; Williams and Mattingley, 2004; Tong и др., 2006). В последнем случае мы называем этот тип бессознательной обработки сенсорной неосознанностью .

Таким образом, невнимательное и сенсорное неосознавание — это качественно разные явления, которые можно исследовать для выборки различных функций Amg, оставаясь при этом в области бессознательных процессов.Например, невнимательное внимание хорошо подходит для изучения роли Amg в предвзятой ориентации на аффективные стимулы и для исследования механизмов, позволяющих Amg в конечном итоге способствовать привилегированному доступу эмоциональных сигналов к осознанию. Сенсорная неосведомленность может вместо этого выявить альтернативный визуальный путь, по которому стимулы могут достигать Amg, или их влияние на текущую деятельность, поведение или суждения, оставаясь при этом невидимыми. Наконец, пациенты с повреждением головного мозга могут быть бесценным дополнительным источником информации, чтобы расширить наши знания о функциях Amg без ведома.Пациенты с гемиспространственным пренебрежением из-за правых височно-теменных поражений обычно не обращают внимания на контрапространственное (левое) пространство, и стимулы, появляющиеся на этой стороне, часто остаются незамеченными (Driver and Mattingley, 1998). Таким образом, изучение реакции Amg на эмоциональные стимулы у этих пациентов может добавить понимание механизмов, управляющих неосознаваемым вниманием. С другой стороны, пациенты с корковой слепотой, возникшей в результате повреждения или денервации первичной зрительной коры (V1), предлагают тематическое исследование для изучения различий между сознательной и бессознательной обработкой эмоций, обусловленной сенсорной, а не внимательной, причины и роль Amg в этом (Celeghin et al., 2015b). Фактически, поражение V1 у таких пациентов определяет постоянную слепоту по отношению к стимулам, проецируемым внутри скотомы (область поля зрения, пораженная кортикальным поражением), даже если стимулы являются надпороговыми и длительными (Celeghin et al., 2015a, c ; Weiskrantz, 2009). Наконец, пациенты с очаговым повреждением Amg предлагают окончательную основу для перевода корреляционных данных о функциях Amg в причинно-следственную связь, наблюдая, как и как влияют эмоциональные стимулы во время невнимательности или сенсорной неосведомленности, как обычно сообщается у здоровых субъектов во время экспериментов с фМРТ. , изменяется или отменяется после поражения Amg (Anderson and Phelps, 2001).

Реакция миндалевидного тела во время сенсорной и внимательной неосведомленности: доказательства и ограничения

Исследования, в которых сообщается об ответе Amg в условиях отсутствия внимания или сенсорной неосведомленности, суммированы в дополнительной таблице 1 с указанием парадигм, стимулов и основных результатов. Нейровизуализационные исследования здоровых участников, у которых манипулировали вниманием, часто сообщали, что вызванная стимулом активность в Amg, наряду с активностью других корковых и подкорковых структур, не подавляется, когда эмоциональные стимулы остаются без внимания (Vuilleumier et al., 2001a; Андерсон и др., 2003; Бишоп и др., 2004; Williams et al., 2005). Хотя это иногда интерпретируется как свидетельство строгой автоматичности реакции Amg на эмоции, текущие данные по этому вопросу неоднозначны (Pessoa, 2005; Pessoa et al., 2005; Silvert et al., 2007). Например, Vuilleumier et al. (2001a) показали, что активация Amg в ответ на испуганные выражения лица не зависит от внимания, тогда как Pessoa et al. (2002) сообщили, что, когда внимание привлекается к другой сложной задаче, реакция Amg подавляется.Эти явно противоречивые результаты могут быть частично объяснены различиями в задачах и дизайне экспериментов, которые не позволяют проводить простые или прямые сравнения. Фактически, в оригинальном исследовании Pessoa et al. (2002), испытуемые должны были оценить пол во время испытаний, в которых внимание было сосредоточено на лицах, тогда как они должны были оценить одинаковую / различную ориентацию периферийных полос, когда лица оставались без присмотра. Таким образом, помимо сосредоточения внимания на лицах и перекладинах, когнитивная нагрузка, тип суждения и требования к задачам варьировались между двумя условиями, тогда как в исследовании Vuilleumier et al.(2001a) изменился только фокус внимания. Кроме того, Pessoa et al. (2002) использовали блочную схему, которая измеряет активность Amg при различных последовательных повторениях одного и того же состояния и, таким образом, более склонна к привыканию и менее чувствительна к физиологическим реакциям, вызванным единичными событиями, тогда как Vuilleumier et al. (2001a) использовали дизайн, связанный с событием, в котором стимулы, предъявляемые в посещаемых и оставленных без присмотра местах, случайным образом варьировались между отдельными испытаниями. Другой важный сбивающий с толку фактор касается различных реакций Amg на различные категории эмоций.Например, Williams et al. (2005) обнаружили, что активность Amg в ответ на счастливые выражения лица была выше, когда присутствовали лица, тогда как активность в отношении выражений страха была выше, когда лица оставались без присмотра. Результаты нейровизуализационных исследований пациентов с пренебрежением полушарием кажутся более сходными с «автоматизмом» Amg. Действительно, необнаруженные эмоциональные стимулы на левой стороне пациента могут активировать Amg, а также области коры головного мозга, непосредственно связанные с ним, такие как орбитофронтальная кора или островок (Vuilleumier et al., 2002; де Гелдер и др., 2012; Тамиетто и др., 2015). Преимущество решения проблемы автоматизма Amg у пренебрежительных пациентов состоит в том, что от субъекта не требуется явных или преднамеренных манипуляций вниманием, что позволяет не учитывать проблемы, связанные с различиями в задачах и нагрузкой на внимание между состояниями.

Исследования сенсорной неосведомленности неизменно показывают, что невидимые эмоциональные стимулы вызывают активность в Amg, часто наряду с активностью в верхнем бугорке и пульвинаре (Morris et al., 1998, 1999; Whalen et al., 1998; Critchley et al., 2002; Киллгор и Юргелун-Тодд, 2004 г .; Pasley et al., 2004; Уильямс и др., 2004b, 2006a, b; Лидделл и др., 2005; Карлсон и др., 2009; Юн и др., 2009; Juruena et al., 2010; Троиани и Шульц, 2013). Но насколько устойчива реакция Amg на невидимые по сравнению с видимыми стимулами? Ответ заметно варьируется в зависимости от исследований, несмотря на то, что это важный вопрос для характеристики относительной роли Amg во время бессознательной обработки эмоций. В некоторых отчетах действительно было обнаружено, что активность Amg во время неосведомленности vs.осознанность такая же, другие описали, что в некоторых случаях невидимые эмоции приводили к усиленным ответам по сравнению с сознательно воспринимаемыми стимулами (Anderson et al., 2003; Williams et al., 2004b), тогда как третьи сообщали о большей активности в Amg, когда участники были осведомлены эмоциональных выражений (Williams et al., 2006a, b; Amting et al., 2010). Также и в этом случае методологические различия, по-видимому, частично ответственны за несоответствия. Фактически, оценка нейронных основ восприятия эмоций во время сенсорного неосознавания должна быть основана на прямом сравнении сознательно и бессознательно, хотя и физически идентичных стимулов.Однако такого рода свидетельства трудно получить у здоровых наблюдателей, потому что многие парадигмы, используемые для того, чтобы сделать стимул невидимым для субъекта, также вносят пространственное и временное отличие от его сознательно видимого аналога. В настоящее время исследования пациентов с корковой слепотой после поражения V1, возможно, предоставляют лучшую возможность охарактеризовать бессознательное восприятие эмоций и его нейронные корреляты. Эти пациенты могут различать эмоциональное содержание стимулов, которые они не воспринимают сознательно, например, угадывая, выражает ли стимул пугающее или счастливое выражение (de Gelder et al., 1999) — феномен, известный как аффективное слепое зрение — и их умение связано с активностью в Amg (de Gelder et al., 1999, 2001; Morris et al., 2001; Hamm et al., 2003; Pegna et al. , 2005; de Gelder, Hadjikhani, 2006; Tamietto et al., 2009; Van den Stock et al., 2011b). Как это часто бывает, когда сообщается о смешанных результатах, интерпретации и теоретические взгляды на роль Amg имели тенденцию группироваться по двум крайностям: те, которые поддерживали строгое представление об автоматизме Amg и независимости от осведомленности, и те, которые утверждали, что осведомленность является необходимым условием для Amg. ответ произойти.Другие и мы предположили, что нейронные сети для сознательной и бессознательной обработки эмоций не полностью разделены (Vuilleumier, 2005; Pessoa et al., 2006; Duncan and Barrett, 2007; Tamietto and de Gelder, 2010; Pourtois et al., 2013). В этом контексте Amg не только способствует обоим режимам обработки, но и его первоначальная реакция без осознания фактически помогает определить, достигнет ли стимул осознания и как он будет модулировать поведенческие и телесные реакции. Следовательно, временное измерение ответа Amg становится критическим для интерпретации его роли в восприятии эмоций с помощью vs.без осознания, а также предлагает дополнительную основу для более последовательного понимания, казалось бы, разрозненных результатов, обобщенных выше.

Время ответа Amg: быстрые сигналы для медленных мер?

Скорость обработки всегда считалась отличительной чертой бессознательного восприятия эмоций (LeDoux, 1996). Однако в исследованиях на людях участия Amg в обработке эмоций без осознания обычно использовалась фМРТ, которая имеет высокое пространственное, но плохое временное разрешение. Фактически, исследования фМРТ обычно усредняют совокупные события, происходящие в течение временного окна около 2 с, из-за вялости реакции, зависящей от уровня кислорода в крови (ЖИРНЫЙ).С другой стороны, неинвазивные методы с более высоким временным разрешением порядка миллисекунд, такие как ЭЭГ и МЭГ, традиционно имели ограничения при выборке нейронной активности в глубоких структурах, таких как Amg (Costa et al., 2014). Тем не менее, последние технические достижения в области анализа источников, такие как магнитометрия с синтетической апертурой (SAM) и анализ скользящих окон, повысили точность и чувствительность при обнаружении сигналов МЭГ или ЭЭГ от глубоких структур мозга.

В одном раннем исследовании, сочетающем методы МЭГ и МРТ, сообщалось о ранней связанной с событием синхронизации в Amg через 20-30 мс после начала стимула, тогда как синхронизация в полосатой коре головного мозга произошла позже, примерно через 40-50 мс после начала стимула (Luo et al., 2007). Более недавнее исследование MEG показало диссоциацию между быстрыми реакциями Amg на автоматическую обработку испуганного лица и более поздними реакциями, которые взаимодействовали с произвольным вниманием. В каждом испытании участники должны были различать ориентацию периферийных полос, в то время как не относящиеся к задаче нейтральные или испуганные лица представлялись централизованно. Быстрое усиление нейронной активности в гамма-диапазоне, вызванное угрожающими лицами (30–60 мс), не зависело от нагрузки задачи и происходило в условиях отсутствия внимания, тогда как обработка эмоций и внимание взаимодействовали на более поздних латентных периодах (280–340 мс), после лобно- теменная активность (Luo et al., 2010). Последовательно, два других исследования MEG с применением динамического причинно-следственного моделирования (DCM) проверяли объяснительную силу автоматического ответа Amg, предположительно опосредованного подкорковым путем, по сравнению с моделью, предсказывающей только корковое опосредование, связанное с осознанием стимула над ответом Amg. Модель, учитывающая также автоматические ответы Amg, опосредованные подкорковым путем, объясняла раннюю активность мозга лучше, чем модель, включающая только корковый доступ к Amg, тогда как обе модели обладали сопоставимой объяснительной силой при более длительных латентных периодах (Garrido et al., 2012; Garvert et al., 2014). Следовательно, данные МЭГ предлагают новые ключи к разгадке давних споров относительно автоматизма ответа Amg на основе результатов фМРТ, как описано выше (Brosch and Wieser, 2011). Исходя из этого, кажется, что автоматизм Amg является функцией времени, и эти результаты были интерпретированы в соответствии с двухэтапной моделью взаимодействия эмоции и внимания. Ранние ответы Amg позволяют вначале различать опасные и нейтральные стимулы. Эти реакции происходят независимо от осознания и внимания, возможно, потому, что влияние лобно-теменной коры на снижение силы представления не относящейся к задаче и оставленной без внимания эмоциональной информации во время соревнования внимания требует больше времени, чтобы быть эффективным.И наоборот, более поздние ответы Amg модулируются вниманием, потому что у тех же нисходящих лобно-теменных механизмов было достаточно времени, чтобы улучшить представление релевантной задаче и обслуживаемой информации в визуальных областях. Примечательно, что как ранние автоматические, так и более поздние ответы Amg, модулируемые вниманием, находятся в пределах временного окна одного объема данных исследований фМРТ, что, вероятно, приводит к загрязнению быстрых эффектов. В соответствии с этой точкой зрения, записи ЭЭГ показали, что повреждение Amg влияет на восприятие эмоций в двух различных временных окнах: одно раннее время обработки во временном диапазоне P1, примерно 100–150 мс после появления стимула и один более поздний компонент, примерно в 500 мс. –600 мс (Rothstein et al., 2010). Эти результаты согласуются с вкладом Amg в восприятие эмоций на нескольких этапах обработки, а корреляция между степенью повреждения Amg и величиной эффектов ЭЭГ в обоих временных окнах поддерживает его причинную роль.

По общему признанию, внутричерепные электрофизиологические записи являются наиболее надежным источником доказательств как автоматизма, так и временных свойств ответа Amg. В трех исследованиях этот вопрос рассматривался путем перекодирования сигналов непосредственно с электродов, имплантированных в Amg пациентов, проходящих предоперационное обследование.Pourtois et al. (2010b) использовали ту же парадигму двойной задачи, которую ранее использовали Vuilleumier et al. (2001b), чтобы измерить автоматичность Amg с помощью фМРТ. Записи бокового Amg показали ранний нейронный ответ, который дифференцировал испуганные и нейтральные лица в диапазоне времени 140–290 мс, который происходил независимо от эффекта внимания и до него, начиная с 700 мс после появления стимула. Аналогичным образом Sato et al. (2011) показали большую активность гамма-диапазона в ответ на страх по сравнению с нейтральными лицами между 50 и 150 мс.Несмотря на то, что это исследование подтвердило ранние реакции на эмоциональные стимулы, сенсорная неосведомленность или неосведомленность не подвергалась манипуляции, и стимулы проецировались централизованно в течение 1 секунды. Аналогичным образом, Hesse et al. (2016) зарегистрировали потенциал локального поля у трех пациентов с глубинными электродами, помещенными в Amg, и обнаружили, что ранняя активность в Amg (80–200 мс), но не в других височных, теменных или лобных участках, предсказывает быстрое кодирование преднамеренного вреда от визуальные сцены (Hesse et al., 2016). Наконец, недавнее исследование Mendez-Bertolo et al.(2016) обнаружили, что быстрые реакции Amg, начинающиеся через 74 мс после появления стимула, специфичны для испуганного по сравнению с нейтральным или счастливым выражением лица. Более того, быстрые ответы Amg были избирательными по отношению к компонентам низких пространственных частот испуганных лиц. Эта чувствительность к низким пространственным частотам важна, потому что она соответствует свойствам магноклеточного пути, который, как предполагается, передает визуальный сигнал в Amg через подкорковый путь, предназначенный для быстрого и бессознательного восприятия эмоций (Vuilleumier et al., 2003а).

Настоящие результаты поднимают два взаимосвязанных вопроса, имеющих первостепенное значение. Первый касается того, как визуальная информация, используемая для бессознательного восприятия эмоций, достигает Amg. Второй относится к кодирующим свойствам пути (путей), который направляет визуальную информацию в Amg без осознания, тем самым определяя, какие визуальные свойства, атрибуты и категории стимулов могут подвергаться бессознательной обработке эмоций и вызывать соответствующие реакции. В следующих двух разделах мы рассмотрим каждую из этих проблем отдельно.

Пути к Amg, имеющим отношение к бессознательному восприятию эмоций

Канонический путь передачи зрительной информации от сетчатки к Amg проходит через затылочно-височную кору вдоль вентрального потока, причем основная проекция происходит из передней части нижней височной коры (TE) (например, Kravitz et al. др., 2013). Однако предыдущие исследования на грызунах задокументировали роль структур среднего мозга в быстрой, но грубой обработке эмоционально нагруженных слуховых и зрительных стимулов, тем самым документируя подкорковый путь к Amg, который обходит первичную сенсорную корку (Jones and Burton, 1976; Campeau and Davis, 1995; LeDoux, 1996; Doron and Ledoux, 1999; Linke et al., 1999; Ши и Дэвис, 2001). Данные нейровизуализации здоровых субъектов, у которых сенсорная неосведомленность об эмоциональных стимулах была вызвана экспериментальными манипуляциями, показали, что верхний бугорок, пульвинар и Amg обычно активируются в ответ на бессознательно обрабатываемые эмоциональные сигналы (Whalen et al., 1998; Morris et al., 1999; Vuilleumier et al., 2003b; Whalen et al., 2004; Liddell et al., 2005; Williams et al., 2006b). И наоборот, первичный корковый путь, который передает зрительный сигнал на Amg, кажется, не реагирует значительно во время сенсорной неосознанности, но делает это, когда эмоциональные стимулы воспринимаются сознательно (Pasley et al., 2004; Williams et al., 2006a, b). Невидимые выражения лица и тела дали аналогичные результаты при представлении в слепых полях пациентов с аффективным слепым зрением. Это указывает на то, что функциональный подкорковый путь к Amg задействован в восприятии эмоций во время сенсорной неосознанности (Morris et al., 2001; de Gelder et al., 2005, 2011; Pegna et al., 2005; Tamietto and de Gelder, 2010; Van den Stock et al., 2011a, b, 2013, 2015a; Georgy et al., 2016). Вовлечение верхнего бугристого бугорка и пульвинария согласуется с их паттерном связи и физиологическими свойствами.Примечательно, что поверхностные слои SC получают прямой вход в сетчатку только от Magnocellular и Koniocellular каналов, происходящих от зонтика и бистратифицированных ганглиозных клеток сетчатки, соответственно (Goldberg and Robinson, 1978; Casagrande, 1994; Waleszczyk et al., 2004). Кроме того, медиальный отдел нижнего легочного ствола получает прямые проекции сетчатки в дополнение к входному сигналу, исходящему от верхнего бугорка и нацеленному на центрально-медиальный и задний отделы нижнего легочного ствола.Следовательно, эти подкорковые структуры идеально расположены для передачи визуального сигнала в Amg и обхода временной или постоянной инактивации зрительной коры. Записи одиночных клеток у обезьян обеспечили независимую поддержку роли верхнего бугорка и пульвинара в кодировании эмоциональных выражений (Nguyen et al., 2014). Действительно, субпопуляция нейронов в верхнем бугорке реагирует на лица или похожие на лица изображения также, когда изображения фильтруются с низкой пространственной частотой. Более того, величина и время задержки таких ответов в верхнем холмике на изображения лица значительно коррелировали с теми, которые были зарегистрированы в пульвинарии.Примечательно, что нейроны pulvinar обезьян по-разному реагируют на определенные эмоциональные выражения, как показано в другом исследовании записи клеток из той же группы (Maior et al., 2010).

Принимая во внимание роль подкоркового функционального пути к Amg, предназначенного для обработки эмоций в условиях сенсорной неосознанности, связаны ли эти структуры также анатомически, помимо функциональных взаимодействий, описанных выше? Наличие анатомических связей между верхним бугристым бугорком, пульвинаром и Amg было документально подтверждено исследованиями с использованием индикаторов на птицах и грызунах.Тем не менее, до недавнего времени аналогичные доказательства у приматов отсутствовали (Pessoa, 2005; Pessoa and Adolphs, 2010). Day-Brown et al. (2010) предоставили такое доказательство на землероке, виде, считающемся прототипом приматов, показав, что дорсальный пульвинарий, который получает как топографические, так и диффузные проекции от верхнего бугорка, также проецируется на Amg, тем самым формируя дисинаптический путь. Авторы предположили, что роль этого пути заключается в передаче нетопографической визуальной информации от SC к Amg с целью «предупреждения животного о потенциально опасных визуальных сигналах» (Day-Brown et al., 2010). В попытке проверить, существуют ли такие анатомические связи также в головном мозге человека, мы использовали методы диффузно-тензорной визуализации (DTI) и трактографии, чтобы охарактеризовать in vivo связь между верхним бугорком, пульвинаром и Amg у нормальных наблюдателей и ее изменения. у слепого пациента GY (Tamietto et al., 2012). Мы обнаружили волоконную связь между пульвинаром и Amg, а также между верхним бугорком и Amg через нижнебоковой пульвинар у здорового наблюдателя, а также у пациента GY.Одностороннее поражение V1 увеличивает количество волоконных соединений вдоль этого пути, но только в поврежденном полушарии пациента, что обеспечивает дополнительную поддержку функциональной роли этого подкоркового пути в передаче визуальной информации, критически важной для аффективного слепого зрения и бессознательного восприятия эмоций. Недавнее трактографическое исследование Rafal et al. (2015) также проследили связи между colliculus, pulvinar и Amg у восьми обезьян и двадцати здоровых людей. Результаты на людях были очень согласованы с нашими предыдущими результатами, в то время как авторы также впервые сообщили анатомические доказательства прямых и очень похожих связей в мозге обезьяны.

По общему признанию, существование такого подкоркового пути к Amg не исключает других теоретических возможностей или альтернативных путей, а также участия корковых областей в различных случаях сознательной или бессознательной обработки эмоций (Pessoa and Adolphs, 2010). Например, и латеральное коленчатое ядро, и пульвинар посылают коллатеральные проекции, которые обходят V1 и нацелены на экстрастриальные зрительные области, включая области вдоль вентрального кортикального потока, которые затем могут передавать визуальную информацию обратно в Amg (Tamietto and Morrone, 2016).Кроме того, на мышах недавно были продемонстрированы два других дисинаптических подкорковых пути к Amg, а также их функциональная роль в запуске врожденных защитных реакций на угрожающие зрительные стимулы. Оба эти пути берут начало от верхнего холмика, но один включает парабигеминальное ядро ​​в качестве промежуточной станции, ведущей к Amg (Shang et al., 2015), тогда как другой включает латеральное заднее ядро ​​таламуса (Wei et al., 2015). . Остается установить, играют ли эти и другие потенциальные пути за пределами хорошо задокументированного colliculus-pulvinar-Amg решающую роль в восприятии эмоций без осознания у людей (Рис. 1).

РИСУНОК 1. Основные корковые и подкорковые зрительные связи с Amg. Пунктирными линиями показаны пути, о которых недавно сообщалось у мышей, но еще не подтверждено у людей и приматов. LGN, латеральное коленчатое ядро; OFC, орбитофронтальная кора; PBGN, парабигеминальное ядро; ИП, нижний пульвинарный; PL, боковая пульвинария; PM, медиальный пульвинар; SC — верхний бугорок; TE, височная нижняя ростральная; TEO, височная нижняя задняя часть; ThLP, боковой задний таламус; vlPFC, вентро-латеральная префронтальная кора.

Эти двуступенчатые точки зрения, включающие корковый и подкорковый входы в Amg, часто задумывались или представлялись как альтернатива двухэтапному описанию, обсужденному выше и возникающему из неосознавания внимания или анализа временного профиля ответов Amg. Однако между этими двумя взглядами нет логического противоречия, и их нельзя рассматривать как взаимоисключающие. И наоборот, эмпирические данные, кажется, указывают на то, что они сосуществуют в неповрежденном мозге, и они приобретают новую когерентность, если рассматривать их в свете проведенного выше различия между сенсорным и внимательным неосознаванием.Фактически, когда V1 не может нормально обрабатывать визуальную информацию, либо из-за экспериментальных манипуляций, вызывающих сенсорную неосознаваемость, либо из-за необратимого повреждения, подкорковый путь кажется основным неканоническим путем быстрой передачи визуальной информации Amg и поддержания бессознательной обработки эмоций. . Однако во время отсутствия внимания у здоровых субъектов или у пациентов с пренебрежением зрительная кора нормально функционирует, и грубый магноцеллюлярный вход также может достигать Amg из кортикальных областей вентрального потока посредством начального движения вперед (Vuilleumier, 2005; Pourtois et al., 2013). Это может обеспечить быструю обработку необслуживаемых стимулов до произвольного контроля внимания (Pourtois et al., 2010a, b) или детального осознанного восприятия стимула.

Категории и свойства стимулов, вызывающие реакцию миндалины без ведома

Лица — это привилегированная среда для выражения эмоций во время социального и несоциального взаимодействия. Поэтому неудивительно, что подавляющее большинство исследований, изучающих восприятие эмоций человеком, использовали выражения лица в качестве визуальных стимулов (например,г., Адольфс, 2002; D’Agata et al., 2011). Аналогичным образом, в исследованиях восприятия эмоций без осознания в основном использовались выражения лица (Morris et al., 1998, 1999; Whalen et al., 1998; Axelrod et al., 2015). Это способствовало распространенному мнению о том, что активность Amg во время бессознательного восприятия эмоций избирательна для выражения лица (Johnson, 2005; de Gelder et al., 2006). Однако недавнее исследование, похоже, опровергает эту точку зрения, исходя из двух параллельных выводов. С одной стороны, активность Amg, зависящая от сенсорной осведомленности и осознания внимания у здоровых пациентов, а также пациентов с повреждениями мозга, возникла в результате использования нефимицевых стимулов, тем самым распространив свидетельства бессознательной обработки эмоций на другие категории стимулов.Телесные выражения эмоций, как статические, так и динамические, были наиболее широко изученными нефимицевыми стимулами (de Gelder and Hadjikhani, 2006; de Gelder et al., 2006, 2010; Tamietto et al., 2009; Van den Stock et al. ., 2011a, b, 2013, 2015a, b; Тамиетто и др., 2015). Визуальные стимулы, связанные с опасностями в нашем эволюционном прошлом, такие как змеи и пауки, также изучались во время невнимательного и сенсорного неосознавания. Бессознательное воздействие этих раздражителей вызывает физиологическое возбуждение и реакцию миндалины (Carlsson et al., 2004; Wendt et al., 2008; Альперс и др., 2009; Almeida et al., 2015), особенно если участники испытывали фобию по отношению к этим классам стимулов и активировали Amg также без присмотра, поскольку он присутствовал на пораженной стороне пациентов с полушарическим пренебрежением (Tamietto et al., 2015). С другой стороны, предполагаемый особый статус лиц в запуске бессознательного восприятия и активности Amg противоречит отрицательным свидетельствам, когда неэмоциональные черты лица, такие как пол или идентичность, проверяются во время неосознанности (Rossion et al., 2000; Negro et al., 2015). Более того, выражения лица, передающие более сложные эмоции, такие как вина или высокомерие, значение которых лежит в процессе социализации и менее биологически укоренилось, также не проходят бессознательную обработку эмоций у пациентов с аффективным слепым зрением (Celeghin et al. (2016).

Определенная степень функционального сходства между этими различными категориями стимулов, благодаря их общей пригодности для прохождения бессознательной обработки эмоций и запуска реакции Amg, ставит под сомнение теории, сосредоточенные исключительно на конкретных визуальных характеристиках или на уникальной роли лиц в передаче эмоций. .Фактически, он предлагает подход, который устраняет грубые физические различия между стимулами, поскольку они существуют между выражениями лица и тела или между этими последними и змеями, чтобы больше сосредоточиться на общих функциональных свойствах этих различных классов стимулов. Таким образом, результаты, представленные выше, сходятся с идеей о том, что бессознательная обработка эмоций не специфична для лиц, а скорее для биологически примитивных эмоциональных сигналов, которые могут быть закодированы с помощью низких пространственных частот, которые четко связаны со склонностями к действию и к которым мы относимся. эволюционно подготовлены к ответу (Тамиетто и де Гелдер, 2010).Соответственно, сложные аффективные сцены, полученные из Международной системы аффективных картинок (IAPS), не могут быть обработаны бессознательно у пациентов с аффективным слепым зрением (de Gelder et al., 2002) и не активируют Amg при невнимательности, проверенной у пациентов с пренебрежение (Grabowska et al., 2011).

Таким образом, данные указывают на то, что обработка эмоциональной ценности сложных сцен, выражений лиц социальных эмоций или личной идентичности на лицах критически зависит от сознательного зрительного восприятия и от детальной обработки высокочастотной пространственной информации, которая характерно выполняется корковой зрительной системой. в брюшном потоке.Мы уже обсуждали данные о быстрых ответах Amg на выражения страха с низкой, но не с высокой пространственной частотой (Vuilleumier et al., 2003a; Mendez-Bertolo et al., 2016). В попытке определить причинную роль и поведенческие последствия активности Amg во время бессознательного восприятия выражений с низкими пространственными частотами, мы недавно протестировали двух пациентов с аффективным слепым зрением в комбинированном поведенческом эксперименте / фМРТ (де Гелдер и Тамиетто, в печати) . Нейтральные и испуганные выражения лица фильтровались с высокой или низкой пространственной частотой.Мы рассудили, что, если бессознательное восприятие эмоций во время сенсорной неосознавания зависит от подкоркового пути к Amg и магноцеллюлярным каналам, тогда пациенты должны демонстрировать аффективное слепое зрение только в ответ на изображения с низкой пространственной частотой, и это поведение, основанное на предположениях с высокой вероятностью, должно быть связано с Amg. деятельность. И наоборот, использование высокочастотных изображений с высокой пространственной частотой должно быть устранено, и отклик Amg должен значительно снизиться. Предварительные данные согласуются с нашей гипотезой и подтверждают причинную роль подкорковых структур в аффективном слепом зрении и бессознательном восприятии эмоций (de Gelder and Tamietto, в печати).

Последствия активности Амг при бессознательном восприятии эмоций

Каковы последствия активности Amg без осведомленности о стимулах? Меняют ли они текущее поведение, психофизиологические реакции или экспрессивные реакции на обычно наблюдаемые внешние раздражители? И, наконец, ощущаются ли эти реакции сознательно, даже если они не могут быть связаны с внешним запускающим событием?

Бессознательное восприятие эмоциональных стимулов, связанных с активностью Amg, часто вызывает поведенческие последствия, которые связаны с характерными психофизиологическими коррелятами или изменениями в состоянии тела неосознанного наблюдателя.Эти поведенческие и психофизиологические результаты количественно и качественно отличаются от результатов, возникающих при осознанном восприятии эмоций, поскольку они имеют тенденцию быть сильнее и быстрее, когда осознание отсутствует (Williams et al., 2004a; Tamietto et al., 2009, 2015). Это говорит о том, что бессознательное восприятие эмоциональных стимулов — это не просто деградированная версия сознательного восприятия, а другой способ обработки тех же стимулов.

Например, эмоциональные стимулы, которые остаются без внимания, тем не менее мешают выполнению текущих задач (Eastwood et al., 2003; Hart et al., 2010), а поведенческие последствия включают отсроченное отключение внимания (Georgiou et al., 2005), более быстрое и легкое обнаружение, чем то, что сообщается для нейтральных стимулов, как показано при визуальном поиске (Hansen and Hansen, 1988; Ohman et al., al., 2001), парадигмы моргания внимания (Anderson, 2005) или у пациентов с пренебрежением (Vuilleumier and Schwartz, 2001a, b; Williams and Mattingley, 2004; Tamietto et al., 2005, 2007). Примечательно, что повреждение Amg устраняет некоторые из этих поведенческих эффектов (Anderson and Phelps, 2001).Точно так же, если нейтральный стимул сочетается с бессознательно воспринимаемым эмоциональным стимулом или активируется им, то предпочтения или отношения к первому соответственно смещаются (Niedenthal, 1990; Anders et al., 2009). Например, на потребительское поведение или суждения о предпочтениях могут влиять предшествующие замаскированные выражения лица, несмотря на то, что субъективные чувства остаются неизменными (Winkielman and Berridge, 2004; Winkielman et al., 2005). Примечательно, однако, что когда испытуемые осознают присутствие и природу эмоциональных стимулов, эти эффекты иногда исчезают (Niedenthal, 1990; Tamietto et al., 2006).

Психофизиологические изменения, которые связаны с бессознательным восприятием эмоциональных стимулов, включают повышенную проводимость кожи (Esteves et al., 1994; Glascher and Adolphs, 2003), повышенную интенсивность моргания глаз (что указывает на реакцию испуга или избегание) (Hamm et al., 2003), изменения уровня гормона стресса (van Honk et al., 1998), увеличенное расширение зрачков (Tamietto et al., 2009, 2015) и изменения частоты сердечных сокращений (Ruiz-Padial et al., 2005). Эти изменения указывают на возбуждение или обработку аффективной валентности, и их функция состоит в том, чтобы подготовить организм к реакции на препятствующие и значимые события.Примечательно, что поражения Amg связаны с уменьшением моргания глаз на отрицательные стимулы (Angrilli et al., 1996). Аналогичным образом, электромиографические исследования (ЭМГ) показали, что замаскированные или невидимые эмоциональные стимулы также вызывают спонтанные лицевые реакции, связанные с эмоциональным содержанием стимулов (Dimberg et al., 2000; Tamietto and de Gelder, 2008b; Tamietto et al., 2009). . Эта спонтанная тенденция синхронизировать выражения нашего лица с эмоциональным значением выражений других людей, вероятно, играет определенную роль в социальных взаимодействиях (Frith, 2009).

Другой источник данных о влиянии обработки стимула без осознания — это исследования, в которых использовались косвенные манипуляции. Например, косвенные методы использовались для выборки интерференции или интеграции между видимыми и невидимыми стимулами у пациентов с аффективным слепым зрением или во время маскировки у здоровых наблюдателей (de Gelder et al., 2001; Tamietto and de Gelder, 2008a; Bertini et al., 2013; Cecere et al., 2014). Типичным примером косвенных методов является избыточный целевой эффект (RTE), при котором один единственный стимул проецируется на неповрежденное поле или предъявляется одновременно с другим стимулом в противоположном слепом поле.Как правило, время реакции (RT) на видимый стимул быстрее при избыточной стимуляции, чем при однократном воздействии на неповрежденное поле (Celeghin et al., 2015c). С помощью такого метода у таких пациентов наблюдались взаимодействия между видимыми и невидимыми визуальными эмоциональными стимулами, а также между (невидимыми) визуальными и (воспринимаемыми) слуховыми стимулами. Например, представление неконгруэнтного выражения лица слепому полю искажает суждение об эмоциональной просодии фрагмента предложения (de Gelder et al., 2002, 2005) вместе с повышенной активностью Amg в конгруэнтных условиях. Эти результаты сходятся с представлением о том, что обработка эмоций с осознанием стимула и без него сосуществуют и взаимодействуют в неповрежденном мозге, хотя они могут быть диссоциированы из-за очагового повреждения мозга или экспериментальных манипуляций. Дополнительные доказательства моторного влияния на восприятие эмоций предоставлены исследованиями транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) (Borgomaneri et al., 2015a, b). Хотя в этих исследованиях не было прямого воздействия на зрительное восприятие, они обнаружили чрезвычайно быструю сенсомоторную модуляцию в ответ на пугающие выражения тела, предположительно лежащие в основе механизмов замораживания.Поскольку эти эффекты связаны с изменениями возбудимости нижележащих корково-спинных проекций, но не с корковыми возбуждающими механизмами, авторы предполагают, что они опосредованы быстрыми и автоматическими ответами миндалины, которые быстро модулируют корково-подкорковые взаимодействия до того, как зрительные стимулы могут полностью проявиться. обрабатывается на сознательном уровне.

Можем ли мы сознательно переживать телесные изменения и эмоциональные чувства, обусловленные воздействием невидимого и неосознанного эмоционального стимула? Классическая точка зрения заключается в том, что мы осознаем такие телесные реакции, когда можем связать их с сознательными представлениями об их внешних или внутренних детерминантах (например,g., гневное выражение или внезапный шум, или наши мысли соответственно). Фактически, некоторые свидетельства указывают на то, что мы не можем сообщить о сознательном чувстве, несмотря на то, что в то же время наше поведение выявляет наличие аффективной реакции, вызванной воздействием внешнего стимула, о котором мы не подозреваем. Однако, несмотря на это, вполне возможно, что мы можем осознавать наши физиологические изменения без сознательного представления об их внешних причинах. Это обычная ситуация в таких клинических условиях, как алекситимия, патологическая тревога или депрессия.Кроме того, одно исследование пациентов с аффективным слепым зрением показало, что предъявление невидимого стимула, ранее сопряженного с аверсивным событием, усиливает рефлекс вздрагивания при моргании, и это усиление соответствует сообщаемому уровню негативных эмоциональных чувств (Anders et al., 2004 ).

Заключение

Если эмоциональные стимулы можно обрабатывать без осознания, активировать Amg и при этом вызывать последовательные реакции, какая роль в эмоциях отводится сознанию? Некоторые подсказки приходят из наблюдения, что реакции, наблюдаемые, когда обработка эмоций сопровождается осознанием, часто отличаются от реакций, вызванных бессознательной обработкой.Усиленное влияние бессознательно воспринимаемых эмоциональных сигналов на физиологические или экспрессивные реакции согласуется с результатами, показывающими, что корковая активность и осведомленность могут оказывать тормозящую модуляцию на подкорковые области или автоматические реакции (Bush and Sejnowski, 1996; Panksepp, 2011). Тот факт, что такое торможение отсутствует или менее выражено во время бессознательного восприятия эмоциональных стимулов, также может объяснить кажущееся парадоксальным открытие того, что подкорковая активность может быть усилена в бессознательном состоянии по сравнению с сознательным восприятием эмоциональных стимулов у здоровых субъектов (Anderson et al., 2003; Williams et al., 2004b). Точно так же сознательное восприятие вызывающего стимула может преобладать над субъективным аффективным переживанием в ответ на аверсивно обусловленный стимул, а разделение между сознательными ощущениями и физиологическими изменениями коррелирует с повышенной активностью вентро-латеральной префронтальной коры (Anders et al., 2009). Эти результаты противоречат распространенному предположению, что эмоциональные чувства просто отражают корковые показатели периферического и вегетативного возбуждения. Таким образом, дополнительная ценность осознания эмоций, по-видимому, заключается в первую очередь в интеграции представлений о внешнем и внутреннем мире для достижения контекстно-зависимой развязки более высокого порядка и гибкости между сенсорным входом и поведенческим выходом.Сознание также позволяет контролировать и планировать, а также предвосхищать желаемые или функциональные реакции.

С противоположной точки зрения, эмоции, кажется, играют заметную роль в порождении и развитии государственного сознания, которое относится к различным степеням бдительности, таким как бодрствование, бдительность, сонливость или кома, которые применимы ко всему организму. Наша гомеостатическая регуляция действительно зависит от непрерывного картирования состояний тела и интеграции интероцептивной информации.Эти гомеостатические процессы способствуют возникновению чувства инвариантности, которое сопровождает случайный субъективный опыт, и, таким образом, создают нейробиологический механизм неизменности самосознания и непрерывности нашего восприятия мира от первого лица (Damasio, 1999; Tsuchiya and Adolphs). , 2007; Парк, Таллон-Бодри, 2014). Нейрофизиологические реакции, вызванные эмоциональными сигналами, даже когда они невидимы, изменяют гомеостатический баланс и перекрываются с изменениями, влияющими на общий уровень состояния сознания (Damasio, 1999; Zeman, 2001; Damasio and Carvalho, 2013).Действительно, стоит отметить, что телесные реакции, вызванные эмоциями, контролируются нейронными структурами в стволе мозга, которые также контролируют уровень сознания. Соответственно, некоторые ученые считают грубые эмоциональные чувства предшественниками или основными формами сознания и укореняют их в подкорковых процессах, а не (только) в полномасштабных субъективных познаниях, реализованных в корковой структуре высшего порядка (Panksepp, 2005; Panksepp, 2011). ; Damasio, Carvalho, 2013; Damasio et al., 2013; Леду, 2015). В соответствии с этой точкой зрения, дети с полным врожденным отсутствием коры головного мозга, тем не менее, могут демонстрировать соответствующие аффективные реакции, и чувства могут даже усиливаться (Shewmon et al., 1999). Более того, прямая электрическая стимуляция мозга в подкорковых структурах и структурах ствола мозга, которые вызывают наблюдаемые поведенческие и физиологические реакции, связанные с вознаграждением и наказанием у животных, также вызывают сознательные аффективные чувства при стимуляции у людей (Panksepp, 2005; Panksepp, 2011).Таким образом, даже когда мы не осознаем внешние детерминанты эмоциональной реакции, поскольку запускающий сигнал не становится содержанием нашего сознательного визуального опыта, каскад физиологических реакций, которые он генерирует в организме, способствует модуляции нашего состояния бдительности и поведение, которые являются составными компонентами государственного сознания.

Авторские взносы

Рукопись написали

MD, AC, AB и MT. MT отредактировал окончательную версию рукописи.Все авторы согласились с окончательной версией рукописи

.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

AC, MD и MT поддерживаются грантом Vidi от Нидерландской организации научных исследований (NWO) (грант 452-11-015) и FIRB — Futuro in Ricerca 2012 — грантом Министерства образования Италии. Университет и исследования (МИУР) (грант RBFR12F0BD).

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fpsyg.2016.02029/full#supplementary-material

Список литературы

Алгом, Д., Чаджут, Э., и Лев, С. (2004). Рациональный взгляд на феномен эмоционального штопора: общее замедление, а не эффект штопора. J. Exp. Psychol. Gen. 133, 323–338. DOI: 10.1037 / 0096-3445.133.3.323

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Алмейда, И., Соарес, С. К., и Каштелу-Бранко, М. (2015). Особая роль миндалины, верхнего бугорка и пульвинара в обработке центральных и периферических змей. PLoS ONE 10: e0129949. DOI: 10.1371 / journal.pone.0129949

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Альперс, Г. В., Гердес, А. Б., Лагари, Б., Табберт, К., Вайтл, Д., и Старк, Р. (2009). Внимание и активность миндалины: исследование фМРТ с изображениями пауков при фобии пауков. Дж.Neural. Трансм. 116, 747–757. DOI: 10.1007 / s00702-008-0106-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Амарал Д. Г. и Беннетт Дж. (2000). Развитие амигдало-корковой связи у макак. Soc. Neurosci. Abstr. 26, 17–26.

Google Scholar

Амтинг, Дж. М., Гриннинг, С. Г., Митчелл, Д. Г. (2010). Множественные механизмы сознания: нейронные корреляты эмоционального осознавания. Дж.Neurosci. 30, 10039–10047. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.6434-09.2010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андерс, С., Эйпперт, Ф., Винс, С., Бирбаумер, Н., Лотце, М., и Вильдгрубер, Д. (2009). Когда зрение перевешивает чувство: роль префронтальной коры в пассивном контроле негативных аффектов при слепом зрении. Мозг 132 (Pt. 11), 3021–3031. DOI: 10.1093 / мозг / awp212

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андерсон, А.К., Кристофф, К., Паниц, Д., Де Роса, Э., и Габриэли, Дж. Д. (2003). Нейронные корреляты автоматической обработки сигналов лица об угрозах. J. Neurosci. 23, 5627–5633.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Angrilli, A., Mauri, A., Palomba, D., Flor, H., Birbaumer, N., Sartori, G., et al. (1996). Нарушение рефлекса вздрагивания и модуляции эмоций после поражения правой миндалины. Мозг 119 (Pt. 6), 1991–2000. DOI: 10.1093 / мозг / 119.6.1991

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Билл, П., и Герберт, А. (2008). Лицо побеждает: более сильная автоматическая обработка аффекта в выражениях лица, чем слова в модифицированной задаче Струпа. Cogn. Эмот. 22, 1613–1642. DOI: 10.1080 / 02699930801940370

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бишоп, С. Дж., Дункан, Дж., И Лоуренс, А. Д. (2004). Состояние тревожной модуляции реакции миндалины на оставленные без внимания раздражители, связанные с угрозой. J. Neurosci. 24, 10364–10368. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2550-04.2004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боргоманери, С., Витале, Ф., Газзола, В., и Авенанти, А. (2015b). Наблюдение за устрашающим языком тела быстро замораживает моторную кору наблюдателя. Cortex 65, 232–245. DOI: 10.1016 / j.cortex.2015.01.014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брош Т. и Визер М. Дж. (2011). (Не) автоматичность реакции миндалины на угрозу: вопрос о быстрых сигналах и медленных мерах. J. Neurosci. 31, 14451–14452. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.4089-11.2011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Буш, П., и Сейновски, Т. (1996). Ингибирование синхронизирует редко связанные корковые нейроны внутри и между столбцами в реалистичных сетевых моделях. J. Comput. Neurosci. 3, 91–110. DOI: 10.1007 / BF00160806

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бздок Д., Лэрд А. Р., Зиллес К., Фокс П. Т. и Эйкхофф С. Б. (2013). Исследование структурной, соединительной и функциональной субспециализации миндалевидного тела человека. Hum. Brain Mapp. 34, 3247–3266. DOI: 10.1002 / HBM.22138

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кампо С. и Дэвис М. (1995). Участие подкорковых и корковых афферентов к латеральному ядру миндалины в условном рефлексе страха, измеряемом с помощью потенцированного страхом испуга у крыс, тренируемых одновременно со слуховыми и зрительными условными стимулами. J. Neurosci. 15 (3 Pt. 2), 2312–2327.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Карлсон, Дж.М., Рейнке К.С., Хабиб Р. (2009). Левая миндалина опосредует сеть для быстрого ориентирования на замаскированные испуганные лица. Neuropsychologia 47, 1386–1389. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2009.01.026

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карлссон, К., Петерссон, К. М., Лундквист, Д., Карлссон, А., Ингвар, М., и Оман, А. (2004). Страх и миндалевидное тело: манипуляция осознанием вызывает различные мозговые реакции на фобические и связанные со страхом (но не вызывающие страха) стимулы. Эмоция 4, 340–353. DOI: 10.1037 / 1528-3542.4.4.340

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Касагранде, В. А. (1994). Третий параллельный зрительный путь к области приматов V1. Trends Neurosci. 17, 305–310. DOI: 10.1016 / 0166-2236 (94) -5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сесере Р., Бертини К., Майер М. Э. и Ладавас Э. (2014). Невидимые испуганные лица влияют на кодирование лиц: данные ERP у пациентов с гемианопсией. J. Cogn. Neurosci. 26, 2564–2577. DOI: 10.1162 / jocn_a_00671

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Селегин А., Барабас М., Манчини Ф., Бендини М., Педротти Э., Прайор М. и др. (2015a). Ускоренная ручная реакция на невидимые зрительные стимулы у пациентов с гемианопсией: что за слепое зрение? Conscious Cogn. 32, 6–14. DOI: 10.1016 / j.concog.2014.07.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Целегин, А., Diano, M., Costa, T., Adenzato, M., Mosso, C.O., Weiskrantz, L., et al. (2016). Психофизиологические механизмы, управляющие распознаванием основных и сложных эмоций без зрительной коры. Neuropsychol. Тренды 20, 77.

Селегин А., Савацци С., Барабас М., Бендини М. и Марци К. А. (2015c). Слепое зрение чувствительно к количеству и конфигурации стимулов: свидетельство эффекта избыточного сигнала. Exp. Brain Res. 233, 1617–1623. DOI: 10.1007 / s00221-015-4236-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коста, Т., Cauda, ​​F., Crini, M., Tatu, M.K., Celeghin, A., de Gelder, B., et al. (2014). Временная и пространственная нейронная динамика в восприятии основных эмоций сложных сцен. Soc. Cogn. Оказывать воздействие. Neurosci. 9, 1690–1703. DOI: 10.1093 / сканирование / nst164

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кричли, Х. Д., Матиас, К. Дж. И Долан, Р. Дж. (2002). Условие страха у людей: влияние осознания и вегетативного возбуждения на функциональную нейроанатомию. Нейрон 33, 653–663. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (02) 00588-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Д’Агата, Ф., Кароппо, П., Баудино, Б., Калио, М., Кроче, М., Бергуи, М., и др. (2011). Распознавание лицевых эмоций у пациентов с спиноцеребеллярной атаксией. Мозжечок 10, 600–610. DOI: 10.1007 / s12311-011-0276-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дамасио, А. (1999). Чувство происходящего: тело и эмоции в создании сознания. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Харкорт Брейс, 386.

Google Scholar

Дэй-Браун, Дж. Д., Вей, Х., Чомсунг, Р. Д., Петри, Х. М., и Бикфорд, М. Э. (2010). Пульвинарные выступы на полосатом теле и миндалине у бурозубки. Фронт. Нейроанат. 4: 143. DOI: 10.3389 / fnana.2010.00143

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Гелдер, Б., Гортензиус, Р., Тамиетто, М. (2012). Внимание и осознание влияют на активность миндалины для динамических телесных выражений — краткий обзор. Фронт. Интегр. Neurosci. 6:54. DOI: 10.3389 / fnint.2012.00054

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Гелдер, Б., Мерен, Х. К., Ригарт, Р., ван ден Сток, Дж., Ван де Рит, В. А., и Тамиетто, М. (2006). Помимо лица: изучение быстрого влияния контекста на обработку лиц. Prog. Brain Res. 155, 37–48. DOI: 10.1016 / S0079-6123 (06) 55003-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Гельдер, Б., Моррис, Дж. С., и Долан, Р. Дж. (2005). Бессознательный страх влияет на эмоциональное восприятие лиц и голосов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 102, 18682–18687. DOI: 10.1073 / pnas.05002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Гельдер, Б., Пуртуа, Г., ван Рамсдонк, М., Вромен, Дж., И Вайскранц, Л. (2001). Невидимые стимулы модулируют сознательное зрительное восприятие: свидетельство межполушарного суммирования. Нейроотчет 12, 385–391.DOI: 10.1097 / 00001756-200102120-00040

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Гельдер, Б., Пуртуа, Г., и Вайскранц, Л. (2002). Распознавание страха в голосе модулируется бессознательно распознаваемыми выражениями лица, но не бессознательно распознаваемыми аффективными картинками. Proc. Natl. Акад. Sci. США 99, 4121–4126. DOI: 10.1073 / pnas.062018499

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Гельдер, Б., и Тамиетто, М. (2011). «Лица, тела, социальное видение как агентное видение и социальное сознание», в The Science of Social Vision , ред. Р. Адамс, Дж. Н. Амбади, К. Накаяма и С. Шимоджо (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Oxford Univesity Press) , 51–74.

Google Scholar

de Gelder, B., and Tamietto, M. (в печати). «Какова роль сознательного осознавания в эмоциях?» В The Nature of Emotion , ред. Р. Дэвидсон, А. Шакман, А. Фокс и Р. Лапейт (Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Oxford University Press).

Google Scholar

де Гелдер, Б., Ван ден Сток, Дж., Мерен, Х. К., Синке, К. Б., Крет, М. Е., и Тамиетто, М. (2010). Стоя за тело. Недавний прогресс в раскрытии сетей, участвующих в восприятии тел и телесных выражений. Neurosci. Biobehav. Ред. 34, 513–527. DOI: 10.1016 / j.neubiorev.2009.10.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Гелдер, Б., Вромен, Дж., Пуртуа, Г., и Вайскранц, Л.(1999). Бессознательное распознавание аффекта при отсутствии полосатой коры. Нейроотчет 10, 3759–3763. DOI: 10.1097 / 00001756-1990-00007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Dehaene, S., Changeux, J.P., Naccache, L., Sackur, J., and Sergent, C. (2006). Сознательная, предсознательная и подсознательная обработка: проверяемая таксономия. Trends Cogn. Sci. 10, 204–211. DOI: 10.1016 / j.tics.2006.03.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Димберг, У., Тунберг, М., и Эльмехед, К. (2000). Бессознательные реакции лица на эмоциональные выражения лица. Psychol. Sci. 11, 86–89. DOI: 10.1111 / 1467-9280.00221

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дорон Н. Н. и Леду Дж. Э. (1999). Организация проекций на боковую миндалину из слуховой и зрительной областей таламуса у крысы. J. Comp. Neurol. 412, 383–409. DOI: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (199

) 412: 3 <383 :: AID-CNE2> 3.3.CO; 2-X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Иствуд, Дж.Д., Смилек Д., Мерикл П. М. (2003). Отрицательное выражение лица привлекает внимание и снижает производительность. Восприятие. Психофизика. 65, 352–358. DOI: 10.3758 / BF03194566

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эстевес, Ф., Димберг, У., и Оман, А. (1994). Автоматически вызываемый страх: условная реакция проводимости кожи на замаскированную мимику. Cogn. Эмот. 8, 99–108. DOI: 10.1080 / 02699939408408949

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарридо, М.И., Барнс, Г. Р., Сахани, М., и Долан, Р. Дж. (2012). Функциональные доказательства двойного пути к миндалине. Curr. Биол. 22, 129–134. DOI: 10.1016 / j.cub.2011.1011.1056

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарверт, М. М., Фристон, К. Дж., Долан, Р. Дж., И Гарридо, М. И. (2014). Подкорковые пути миндалины обеспечивают быструю обработку лица. Neuroimage 102 (Pt. 2), 309–316. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2014.07.047

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Георгиу, Г.A., Bleakley, C., Hayward, J., Russo, R., Dutton, K., Eltiti, S., et al. (2005). Сосредоточение внимания на страхе: отвлечение внимания от эмоциональных лиц. Vis. Cogn. 12, 145–158. DOI: 10.1080 / 13506280444000076

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Георгий Л., Селегин А., Марци К. А., Тамиетто М. и Птито А. (2016). Верхний бугорок чувствителен к гештальт-подобной конфигурации стимула у пациентов с гемисферэктомией. Cortex 81, 151–161.DOI: 10.1016 / j.cortex.2016.04.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Глашер, Дж., И Адольфс, Р. (2003). Обработка возбуждения подсознательных и надземных эмоциональных стимулов миндалевидным телом человека. J. Neurosci. 23, 10274–10282.

Google Scholar

Голдберг, М. Э., и Робинсон, Д. Л. (1978). «Зрительная система: верхний бугорок», in Sensory Integration , Vol. 1, изд. Р. Б. Мастертон (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer), 119–164.

Google Scholar

Grabowska, A., Marchewka, A., Seniów, J., Polanowska, K., Jednoróg, K., and Królicki, L. (2011). Эмоционально негативные стимулы могут преодолеть дефицит внимания у пациентов с зрительно-пространственным геминеглектом. Neuropsychologia 49,3327–3337. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2011.08.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хамм, А.О., Вайке, А.И., Шупп, Х.Т., Трейг, Т., Дрессел, А., и Кесслер, К.(2003). Аффективное слепое зрение: неповрежденный страх, обусловленный зрительным сигналом у кортикально слепого пациента. Мозг 126 (Pt. 2), 267–275. DOI: 10.1093 / мозг / awg037

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хансен, К. Х., и Хансен, Р. Д. (1988). Нахождение лица в толпе: эффект превосходства гнева. J. Pers. Soc. Psychol. 54, 917–924. DOI: 10.1037 / 0022-3514.54.6.917

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Харт, С.Дж., Грин, С. Р., Касп, М., и Белгер, А. (2010). Эмоциональные эффекты при выполнении задания Струпа. Neuroimage 49, 2662–2670. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2009.10.076

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hesse, E., Mikulan, E., Decety, J., Sigman, M., Garcia, M., Silva, W., et al. (2016). Раннее выявление умышленного повреждения миндалевидного тела человека. Мозг 139, 54–61. DOI: 10.1093 / мозг / awv336

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонс, Э.Г. и Бертон Х. (1976). Выступ от медиального пульвинария до миндалины у приматов. Brain Res. 104, 142–147. DOI: 10.1016 / 0006-8993 (76) -5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Юруэна, М. Ф., Джампьетро, ​​В. П., Смит, С. Д., Сургуладзе, С. А., Далтон, Дж. А., Бенсон, П. Дж. И др. (2010). Активация миндалины для замаскированного счастливого выражения лица. J. Int. Neuropsychol. Soc. 16, 383–387. DOI: 10.1017 / S13556177099

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кентридж, Р.В., Хейвуд, К. А., и Вайскранц, Л. (2004). Пространственное внимание ускоряет распознавание без осознания при слепом зрении. Neuropsychologia 42, 831–835. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2003.11.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Киллгор, В. Д., Юргелун-Тодд, Д. А. (2004). Активация миндалины и передней поясной извилины во время бессознательной обработки грустных и счастливых лиц. Нейроизображение 21, 1215–1223.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Кравиц, Д.Дж., Салим, К. С., Бейкер, К. И., Унгерлейдер, Л. Г., и Мишкин, М. (2013). Вентральный зрительный путь: расширенная нейронная структура для обработки качества объекта. Trends Cogn. Sci. 17, 26–49. DOI: 10.1016 / j.tics.2012.10.011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Леду, Дж. Э. (1996). Эмоциональный мозг. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Саймон и Шустер.

Google Scholar

Леду, Дж. Э. (2015). Axious. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Викинг.

Лидделл Б. Дж., Браун К. Дж., Кемп А. Х., Бартон М. Дж., Дас П., Педуто А. и др. (2005). Система прямой сигнализации ствола мозга, миндалины и коры головного мозга для подсознательных сигналов страха. Neuroimage 24, 235–243. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2004.08.016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Линке Р., Де Лима А. Д., Швеглер Х. и Папе Х. С. (1999). Прямые синаптические связи аксонов из верхнего холмика с идентифицированными нейронами таламо-миндалины у крысы: возможные субстраты подкоркового зрительного пути к миндалине. J. Comp. Neurol. 403, 158–170. DOI: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (199) 403: 2 <158 :: AID-CNE2> 3.0.CO; 2-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луо, К., Холройд, Т., Джонс, М., Хендлер, Т., и Блэр, Дж. (2007). Нейронная динамика для обработки угроз на лице, выявленная синхронизацией гамма-диапазона с использованием MEG. Neuroimage 34, 839–847. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2006.09.023

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луо, К., Холройд, Т., Маджестик, К., Ченг, X., Шехтер, Дж., И Блэр, Р. Дж. (2010). Эмоциональный автоматизм — это вопрос времени. J. Neurosci. 30, 5825–5829. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.BC-5668-09.2010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мак, А., Рок, И. (1998). Невнимательная слепота. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

Google Scholar

Майор Р. С., Хори Э., Томаз К., Оно Т. и Нишидзё Х. (2010). Нейроны пульвинара обезьяны по-разному реагируют на эмоциональные выражения человеческих лиц. Behav. Brain Res. 215, 129–135. DOI: 10.1016 / j.bbr.2010.07.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Mendez-Bertolo, C., Moratti, S., Toledano, R., Lopez-Sosa, F., Martinez-Alvarez, R., Mah, Y.H., et al. (2016). Быстрый путь страха в миндалине человека. Nat. Neurosci. 19, 1041–1049. DOI: 10.1038 / nn.4324

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Могг К., Брэдли Б. П. и Хэллоуэлл Н.(1994). Предвзятое отношение к угрозе — роль личностной тревожности, стрессовых событий и осведомленности. Q. J. Exp. Psychol. А 47, 841–864. DOI: 10.1080 / 14640749408401099

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моррис, Дж. С., ДеГельдер, Б., Вайскранц, Л., и Долан, Р. Дж. (2001). Дифференциальные реакции экстрагеникулостриата и миндалины на представление эмоциональных лиц в корковом слепом поле. Мозг 124 (Pt. 6), 1241–1252. DOI: 10.1093 / мозг / 124.6.1241

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моррис, Дж.С., Охман А. и Долан Р. Дж. (1999). Подкорковый путь к правой миндалине, опосредующий «невидимый» страх. Proc. Natl. Акад. Sci. США 96, 1680–1685. DOI: 10.1073 / pnas.96.4.1680

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Negro, E., D’Agata, F., Caroppo, P., Coriasco, M., Ferrio, F., Celeghin, A., et al. (2015). Нейрофункциональный признак гиперзнакомства с неизвестными лицами. PLoS ONE 10: e0129970. DOI: 10.1371 / journal.pone.0129970

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нгуен, М.Н., Мацумото, Дж., Хори, Э., Майор, Р. С., Томаз, К., Тран, А. Х. и др. (2014). Нейронные реакции на мимические и лицевые стимулы в верхнем холмике обезьяны. Фронт. Behav. Neurosci. 8:85. DOI: 10.3389 / fnbeh.2014.00085

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ниденталь, П. М. (1990). Неявное восприятие аффективной информации. J. Exp. Soc. Psychol. 26, 505–527. DOI: 10.1016 / 0022-1031 (90)

-O

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Николич, И.и Костович И. (1986). Развитие латерального ядра миндалины у плода человека: временное присутствие дискретных цитоархитектонических единиц. Анат. Эмбриол (Berl) 174, 355–360. DOI: 10.1007 / BF00698785

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Панксепп Дж. (2011). Межвидовая аффективная нейробиология, расшифровывающая первичные аффективные переживания людей и родственных им животных. PLoS ONE 6: e21236. DOI: 10.1371 / journal.pone.0021236

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Парк, Х. Д., Таллон-Бодри, К. (2014). Нейронный субъективный фрейм: от телесных сигналов до перцептивного сознания. Philos. Пер. R. Soc. Лондон. B Biol. Sci. 369: 20130208. DOI: 10.1098 / rstb.2013.0208

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пэсли, Б. Н., Мэйс, Л. К., и Шульц, Р. Т. (2004). Подкорковая дискриминация невидимых объектов во время бинокулярного соперничества. Нейрон 42, 163–172. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (04) 00155-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пенья, А. Дж., Хатеб, А., Лазейрас, Ф., и Сегиер, М. Л. (2005). Различение эмоциональных лиц без первичной зрительной коры затрагивает правую миндалину. Nat. Neurosci. 8, 24–25. DOI: 10.1038 / nn1364

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пессоа, Л., и Адольфс, Р. (2010). Обработка эмоций и миндалевидное тело: от «низкой дороги» к «многим дорогам» оценки биологической значимости. Nat. Rev. Neurosci. 11, 773–783. DOI: 10.1038 / nrn2920

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пессоа, Л., Джапи, С., Стурман, Д., и Унгерлейдер, Л. Г. (2006). Видимость цели и визуальная осведомленность модулируют реакцию миндалины на испуганные лица. Cereb. Cortex 16, 366–375. DOI: 10.1093 / cercor / bhi115

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пессоа, Л., Маккенна, М., Гутьеррес, Э., и Унгерлейдер, Л.Г. (2002). Нейронная обработка эмоциональных лиц требует внимания. Proc. Natl. Акад. Sci. США 99, 11458–11463. DOI: 10.1073 / pnas.172403899

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пессоа, Л., Падмала, С., и Морланд, Т. (2005). Судьба оставленных без присмотра испуганных лиц в миндалине определяется как ресурсами внимания, так и когнитивной модуляцией. Neuroimage 28, 249–255. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2005.05.048

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пуртуа, Г., Schettino, A., и Vuilleumier, P. (2013). Мозговые механизмы эмоциональных воздействий на восприятие и внимание: что такое магия, а что нет. Biol. Psychol. 92, 492–512. DOI: 10.1016 / j.biopsycho.2012.02.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pourtois, G., Schwartz, S., Seghier, M. L., Lazeyras, F., and Vuilleumier, P. (2006). Нейронные системы для ориентации внимания на расположение сигналов угрозы: исследование фМРТ, связанное с событием. Neuroimage 31, 920–933.DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2005.12.034

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pourtois, G., Spinelli, L., Seeck, M., and Vuilleumier, P. (2010a). Модуляция обработки лица эмоциональным выражением и направлением взгляда во время внутричерепных записей в правой веретенообразной коре. J. Cogn. Neurosci. 22, 2086–2107. DOI: 10.1162 / jocn.2009.21404

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пуртуа, Г., Спинелли, Л., Зик, М., и Вюйомье, П. (2010b). Временной приоритет эмоций над модуляциями внимания в боковой миндалине: данные внутричерепного ERP у пациента с височной эпилепсией. Cogn. Оказывать воздействие. Behav. Neurosci 10, 83–93. DOI: 10.3758 / CABN.10.1.83

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Rafal, R.D., Koller, K., Bultitude, J.H., Mullins, P., Ward, R., Mitchell, A.S, et al. (2015). Связь между верхним бугорком и миндалевидным телом у людей и макак: виртуальное рассечение с вероятностной трактографией DTI. J. Neurophysiol. 114, 1947–1962. DOI: 10.1152 / jn.01016.2014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Россион Б., де Гельдер Б., Пуртуа Г., Герит Дж. М. и Вайскранц Л. (2000). Ранняя экстрастриатная активность без первичной зрительной коры у людей. Neurosci. Lett. 279, 25–28. DOI: 10.1016 / S0304-3940 (99) 00926-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ротштейн, П., Ричардсон, М. П., Уинстон, Дж. С., Kiebel, S.J., Vuilleumier, P., Eimer, M., et al. (2010). Повреждение миндалины влияет на связанные с событием потенциалы испуганных лиц в определенных временных окнах. Hum. Brain Mapp. 31, 1089–1105. DOI: 10.1002 / hbm.20921

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Руис-Падиаль, Э., Мата, Дж. Л., Родригес, С., Фернандес, М. К., и Вила, Дж. (2005). Бессознательная модуляция сердечной защиты замаскированными фобическими образами. Внутр. J. Psychophysiol. 56, 271–281.DOI: 10.1016 / j.ijpsycho.2004.12.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сато В., Кочияма Т., Уоно С., Мацуда К., Усуи К., Иноуэ Ю. и др. (2011). Быстрые гамма-колебания миндалины в ответ на испуганное выражение лица. Neuropsychologia 49, 612–617. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2010.12.025

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шан, К., Лю, З., Чен, З., Ши, Ю., Ван, К., Лю С. и др. (2015). МОЗГОВЫЕ КОНТУРЫ. Парвальбумин-положительный возбуждающий зрительный путь, вызывающий реакцию страха у мышей. Наука 348, 1472–1477. DOI: 10.1126 / science.aaa8694

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шевмон Д. А., Холмс Г. Л. и Бирн П. А. (1999). Сознание у врожденно декортифицированных детей: вегетативное состояние развития как самореализующееся пророчество. Dev. Med. Детский Neurol. 41, 364–374. DOI: 10.1017 / S00121622921

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ши К. и Дэвис М. (2001). Зрительные пути, участвующие в формировании условного рефлекса страха, измеряются с помощью испуга, потенцированного страхом: поведенческие и анатомические исследования. J. Neurosci. 21, 9844–9855.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Силверт, Л., Лепсиен, Дж., Фрагопанагос, Н., Гулсби, Б., Кисс, М., Тейлор, Дж. Г. и др. (2007). Влияние требований внимания на обработку эмоциональных выражений лица миндалиной. Neuroimage 38, 357–366. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2007.07.023

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тамиетто М., Кастелли Л., Вигетти С., Пероццо П., Джеминиани Г., Вайскранц Л. и др. (2009). Невидимые выражения лица и тела вызывают быстрые эмоциональные реакции. Proc. Natl. Акад. Sci. США 106, 17661–17666. DOI: 10.1073 / pnas.04106

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тамиетто, М., Cauda, ​​F., Celeghin, A., Diano, M., Costa, T., Cossa, F.M, et al. (2015). Как только вы это почувствуете, вы увидите это: островок и сенсомоторный вклад в визуальное восприятие пугающих тел при париетальном пренебрежении. Cortex 62, 56–72. DOI: 10.1016 / j.cortex.2014.10.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тамиетто, М., и де Гелдер, Б. (2008a). Аффективное слепое зрение в неповрежденном мозге: нейронное межполушарное суммирование невидимых выражений страха. Neuropsychologia 46, 820–828. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2007.11.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тамиетто, М., и де Гелдер, Б. (2008b). Эмоциональное заражение невидимых телесных выражений: данные ЭМГ лица. Статья, представленная на 8-й Международной конференции IEEE 2008 г. по автоматическому распознаванию лиц и жестов , FG 2008, номер статьи 4813317, Амстердам.

Google Scholar

Тамиетто, М., Джеминиани, Г., и де Гельдер, Б. (2006). Межполушарное сотрудничество для выражения эмоций лица и тела не зависит от визуального сходства между стимулами. J. Vis. 6: 1063a. DOI: 10.1167 / 6.6.1063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тамиетто, М., Джеминиани, Г., Дженеро, Р., и де Гельдер, Б. (2007). Наблюдение за устрашающим языком тела помогает преодолеть дефицит внимания у пациентов с пренебрежением. J. Cogn. Neurosci. 19, 445–454. DOI: 10.1162 / jocn.2007.19.3.445

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тамиетто М., Латини Кораццини Л., Пиа Л., Зеттин М., Джионко М. и Джеминиани Г. (2005). Влияние эмоционального распознавания лица на разделение пополам линии при пренебрежении: исследование единственного случая. Нейроказ 11, 399–404. DOI: 10.1080 / 135547259717

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тамиетто, М., Пулленс, П., де Гельдер, Б., Вайскранц, Л., и Гебель, Р.(2012). Подкорковые связи с миндалевидным телом человека и изменения после разрушения зрительной коры. Curr. Биол. 22, 1449–1455. DOI: 10.1016 / j.cub.2012.06.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Троиани В., Шульц Р. Т. (2013). Миндалевидное тело, пульвинар и нижняя теменная кора головного мозга способствуют ранней обработке лиц без осознания. Фронт. Гм. Neurosci. 7: 241. DOI: 10.3389 / fnhum.2013.00241

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван ден Сток, Дж., де Гельдер, Б., Ван Лаэр, К., и Ванденбюльке, М. (2013). Избирательная гипер-анимация и неправильное восприятие гипер-фамильярности у пациента с болезнью Альцгеймера средней степени тяжести. J. Neuropsychiatry Clin. Neurosci. 25, E52 – E53. DOI: 10.1176 / appi.neuropsych.12120390

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван ден Сток, Дж., Де Йонг, С. Дж., Ходиамонт, П. П., и де Гелдер, Б. (2011a). Восприятие эмоций от телесных выражений и мультисенсорная интеграция эмоциональных сигналов при шизофрении. Soc. Neurosci. 6, 537–547. DOI: 10.1080 / 17470919.2011.568790

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван ден Сток, Дж., Де Винтер, Ф. Л., Ахмад, Р., Сунаерт, С., Ван Лаэр, К., Ванденберг, В., и др. (2015a). Функциональные изменения головного мозга, лежащие в основе раздражительности, проявляются при болезни Гентингтона. Hum. Brain Mapp. 36,2681–2690. DOI: 10.1002 / hbm.22799

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван ден Сток, Дж., Тамиетто, М., Херве-Адельман, А., Пенья, А. Дж., И де Гельдер, Б. (2015b). Распознавание тела у пациента с двусторонним первичным поражением зрительной коры. Biol. Психиатрия 77: e31-3. DOI: 10.1016 / j.biopsych.2013.06.023

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван ден Сток, Дж., Тамиетто, М., Соргер, Б., Пишон, С., Грезес, Дж., И де Гельдер, Б. (2011b). Кортико-подкорковые зрительные, соматосенсорные и моторные активации для восприятия динамических эмоциональных выражений всего тела с полосатой корой и без нее (V1). Proc. Natl. Акад. Sci. США 108, 16188–16193. DOI: 10.1073 / pnas.1107214108

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван ден Сток, Дж., Тамиетто, М., Жан, М., Хайнеке, А., Эрвей-Адельман, А., Легран, Л. Б. и др. (2014). Нейронные корреляты восприятия тела и лица после двустороннего разрушения первичной зрительной коры. Фронт. Behav. Neurosci. 8:30. DOI: 10.3389 / fnbeh.2014.00030

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

ван Хонк, Дж., Tuiten, A., van den Hout, M., Koppeschaar, H., Thijssen, J., de Haan, E., et al. (1998). Базовые уровни кортизола в слюне и предсознательное избирательное внимание к угрозе. Пилотное исследование. Психонейроэндокринология 23, 741–747. DOI: 10.1016 / S0306-4530 (98) 00047-X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vuilleumier, P., Armony, J. L., Clarke, K., Husain, M., Driver, J., and Dolan, R.J. (2002). Нейронный ответ на эмоциональные лица с осознанием и без осознания: связанная с событием фМРТ у теменного пациента с визуальным исчезновением и пространственным пренебрежением. Neuropsychologia 40, 2156–2166. DOI: 10.1016 / S0028-3932 (02) 00045-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vuilleumier, P., Armony, J. L., Driver, J., and Dolan, R.J. (2001a). Влияние внимания и эмоций на обработку лиц в человеческом мозге: исследование фМРТ, связанное с событием. Нейрон 30, 829–841. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (01) 00328-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vuilleumier, P., Armony, J. L., Драйвер Дж. И Долан Р. Дж. (2003a). Четкая пространственная частотная чувствительность для обработки лиц и эмоциональных выражений. Nat. Neurosci. 6, 624–631. DOI: 10.1038 / nn1057

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vuilleumier, P., Mohr, C., Valenza, N., Wetzel, C., and Landis, T. (2003b). Гиперзнакомство с неизвестными лицами после инфаркта левой боковой височно-затылочной вены: двойная диссоциация с прозопагнозией. Мозг 126 (Pt.4), 889–907. DOI: 10.1093 / мозг / awg086

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vuilleumier, P., and Schwartz, S. (2001a). Остерегайтесь и имейте в виду: захват пространственного внимания стимулами, связанными со страхом, в пренебрежении. Нейроотчет 12, 1119–1122. DOI: 10.1097 / 00001756-200105080-00014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vuilleumier, P., and Schwartz, S. (2001b). Эмоциональные выражения лица привлекают внимание. Неврология 56, 153–158. DOI: 10.1212 / WNL.56.2.153

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vuilleumier, P., Schwartz, S., Husain, M., Clarke, K., and Driver, J. (2001b). Неявная обработка и обучение визуальных стимулов при теменном угасании и пренебрежении. Cortex 37, 741–744. DOI: 10.1016 / S0010-9452 (08) 70629-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Валещик, В. Дж., Ван, К., Бенедек, Г., Берк, В., и Дреер, Б. (2004).Чувствительность к движению в верхнем холмике кошки: вклад различных каналов обработки изображений в свойства реакции нейронов холмика. Acta Neurobiol. Exp. 64, 209–228.

Google Scholar

Wei, P., Liu, N., Zhang, Z., Liu, X., Tang, Y., He, X., et al. (2015). Обработка визуально вызванного врожденного страха неканоническим таламическим путем. Nat. Commun. 6: 6756. DOI: 10.1038 / ncomms7756

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вайскранц, Л.(2009). Blindsight: тематическое исследование, охватывающее 35 лет и новые разработки. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.

Google Scholar

Вендт, Дж., Лотце, М., Вайке, А. И., Хостен, Н., Хамм, А. О. (2008). Активация мозга и мобилизация защитных реакций во время длительного воздействия на связанные с фобией и другие аффективные картинки при фобии пауков. Психофизиология 45, 205–215. DOI: 10.1111 / j.1469-8986.2007.00620.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уэлен, П.J., Kagan, J., Cook, R.G., Davis, F.C., Kim, H., Polis, S., et al. (2004). Чувствительность миндалины человека к замаскированным испуганным белкам глаз. Наука 306: 2061. DOI: 10.1126 / science.1103617

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уэлен, П. Дж., И Фелпс, Э. А. (редакторы) (2009). Миндалевидное тело человека. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Guilford Press.

Google Scholar

Whalen, P.J., Rauch, S.L., Etcoff, N.L., McInerney, S.C., Lee, M.Б. и Дженике М. А. (1998). Замаскированные эмоциональные выражения лица модулируют активность миндалины без явного знания. J. Neurosci. 18, 411–418.

Google Scholar

Уильямс, Л. М., Дас, П., Лидделл, Б. Дж., Кемп, А. Х., Ренни, К. Дж., И Гордон, Э. (2006a). Режим функциональной связи в проводящих путях миндалины диссоциирует уровень осведомленности о сигналах страха. J. Neurosci. 26, 9264–9271. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1016-06.2006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, Л.М., Лидделл, Б. Дж., Кемп, А. Х., Брайант, Р. А., Мирес, Р. А., Педуто, А. С. и др. (2006b). Миндалевидное тело — префронтальная диссоциация подсознательного и надлиминального страха. Hum. Brain Mapp. 27, 652–661. DOI: 10.1002 / hbm.20208

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, Л. М., Лидделл, Б. Дж., Ратиен, Дж., Браун, К. Дж., Грей, Дж., Филлипс, М., и др. (2004a). Отображение динамики бессознательного и сознательного восприятия страха: интеграция центральных и периферийных показателей. Hum. Brain Mapp. 21, 64–74. DOI: 10.1002 / HBM.10154

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, М. А., Моррис, А. П., МакГлоун, Ф., Эбботт, Д. Ф., и Маттингли, Дж. Б. (2004b). Миндалевидное тело реагирует на испуганные и счастливые выражения лица в условиях подавления бинокля. J. Neurosci. 24, 2898–2904. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.4977-03.2004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, М.А., и Маттингли, Дж. Б. (2004). Бессознательное восприятие неугрожающей эмоции на лице при теменном угасании. Exp. Brain Res. 154, 403–406. DOI: 10.1007 / s00221-003-1740-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, М. А., Макглоун, Ф., Эбботт, Д. Ф., и Маттингли, Дж. Б. (2005). Различная реакция миндалины на счастливое и испуганное выражение лица зависит от избирательного внимания. Neuroimage 24, 417–425. DOI: 10.1016 / j.нейровизуализация.2004.08.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Винкельман П. и Берридж К. К. (2004). Бессознательная эмоция. Curr. Реж. Psychol. Sci. 13, 120–123. DOI: 10.1111 / j.0963-7214.2004.00288.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Винкельман П., Берридж К. К. и Уилбаргер Дж. Л. (2005). Бессознательные аффективные реакции на замаскированные счастливые лица и гневные лица влияют на потребительское поведение и ценностные суждения. чел. Soc. Psychol. Бык. 31, 121–135. DOI: 10.1177 / 0146167204271309

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уникальное социальное чувство послеродового периода: повышенное сочувствие и злорадство у родителей новорожденных

  • 1.

    Андерсон М. В. и Резерфорд М. Д. Когнитивная реорганизация во время беременности и в послеродовой период: эволюционная перспектива. Evol Psychol. 10 , 659–687 (2012).

    Артикул Google Scholar

  • 2.

    Мосек-Эйлон, В., Фельдман, Р., Хиршбергер, Г. и Канат-Маймон, Ю. Напоминания о младенчестве изменяют симпатическую реакцию и уменьшают враждебность пары при переходе к отцовству. Dev Psychol. 49 , 1385–1395, https://doi.org/10.1037/a0030088 (2013).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 3.

    Диниз, К. П., Араужо-младший, Э., Лима, М. М., Гуазелли, К. А. и Морон, А. Ф.Ультразвук и допплерография матки в послеродовом периоде после нормальных родов. J Matern Fetal Neonatal Med. 27 , 1905–1911, https://doi.org/10.3109/14767058.2014.882895 (2014).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 4.

    Свейн, Дж. Э. и др. . Воспитание и за его пределами: общие нейросхемы, лежащие в основе родительской и альтруистической заботы. Parent Sci Pract. 12 , 115–123, https: // doi.org / 10.1080 / 15295192.2012.680409 (2012).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 5.

    Пенн, Д. Л., Санна, Л. Дж. И Робертс, Д. Л. Социальное познание при шизофрении: обзор. Schizophr Bull. 34 , 408–411, https://doi.org/10.1093/schbul/sbn014 (2008).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 6.

    Адольфс Р. Социальное познание и человеческий мозг. Trends Cogn Sci. 3 , 469–479 (1999).

    CAS Статья Google Scholar

  • 7.

    Суэйн, Дж. Э., Лорбербаум, Дж. П., Козе, С. и Стрэтерн, Л. Мозговые основы ранних взаимодействий родителей и младенцев: Психология, физиология и in vivo исследования функциональной нейровизуализации. J Детская психическая психиатрия. 48 , 262–287, https: // doi.org / 10.1111 / j.1469-7610.2007.01731.x (2007).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 8.

    Пирсон, Р. М., Лайтман, С. Л. и Эванс, Дж. Эмоциональная чувствительность для материнства: Поздняя беременность связана с повышенной точностью кодирования эмоциональных лиц. Horm Behav. 56 , 557–563, https://doi.org/10.1016/j.yhbeh.2009.09.013 (2009).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 9.

    Рассел, Дж. А., Дуглас, А. Дж. И Ингрэм, С. Д. Брейн-препараты для беременных — адаптивные изменения поведенческой и нейроэндокринной систем во время беременности и кормления грудью. Prog Brain Res. 133 , 1–38 (2001).

    CAS Статья Google Scholar

  • 10.

    Голлан, Дж. К., Роузброк, Л., Ходжа, Д. и Виснер, К. Л. Изменения в обработке внимания и аффективной реактивности во время беременности и в послеродовом периоде. Neurosci Neuroecon. 99 , 99–109 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 11.

    Hoekzema, E. et al. . Беременность приводит к длительным изменениям в структуре мозга человека. Nat Neurosci. 20 , 287–296, https://doi.org/10.1038/nn.4458 (2017).

    CAS Статья Google Scholar

  • 12.

    Авраам, Э. и др. . Мозг отца чувствителен к опыту ухода за детьми. PNAS. 27 (9792), 9797 (2014).

    Google Scholar

  • 13.

    Гордон И., Загори-Шарон О., Лекман Дж. Ф. и Фельдман Р. Окситоцин и развитие родителей у людей. Biol Psychiatry. 68 , 377–382 (2010).

    CAS Статья Google Scholar

  • 14.

    Fleming, A. S., Corter, C., Stallings, J. & Steiner, M. Тестостерон и пролактин связаны с эмоциональными реакциями на детский плач у молодых отцов. Horm Behav. 42 , 399–413 (2002).

    CAS Статья Google Scholar

  • 15.

    Свейн, Дж. Э. и др. . Подход к биологии родительской привязанности человека: визуализация мозга, окситоцин и скоординированные оценки матери и отца. Brain Res. 1580 , 78–101 (2014).

    CAS Статья Google Scholar

  • 16.

    Фельдман Р. и др. . Чувствительное родительство связано с плазменным окситоцином и полиморфизмами генов OXTR и CD38. Biol Psychiatry. 72 , 175–181 (2012).

    CAS Статья Google Scholar

  • 17.

    Фельдман Р.Родительско-младенческая синхронность: биологические основы и результаты развития. Curr Dir Psychol Sci. 16 , 340–345, https://doi.org/10.1111/j.1467-8721.2007.00532.x (2007).

    Артикул Google Scholar

  • 18.

    Барц А. и Холландер Дж. Э. Нейробиология принадлежности: налаживание связей между фундаментальными и клиническими исследованиями нейропептидов и социального поведения. Horm Behav. 50 , 518–528, https: // doi.org / 10.1016 / j.yhbeh.2006.06.018 (2006).

    CAS Статья Google Scholar

  • 19.

    Росс, Х. Э. и Янг, Л. Дж. Окситоцин и нейронные механизмы, регулирующие социальное познание и аффилиативное поведение. Фронт. Нейроэндокринол. 30 , 534–547, https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2009.05.004 (2009).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 20.

    Фельдман Р., Веллер А., Загори-Шарон О. и Левин А. Доказательства нейроэндокринологической основы человеческой принадлежности: уровни окситоцина в плазме во время беременности и послеродовой период прогнозируют связь матери и ребенка. Psychol Sci. 11 , 965–970 (2007).

    Артикул Google Scholar

  • 21.

    Брантон, П. Дж. И Рассел, Дж. А. Мозг будущего: адаптация к материнству. Nat. Ред.Neurosci. 9 , 11–25, https://doi.org/10.1038/nrn2280 (2008).

    CAS Статья Google Scholar

  • 22.

    Бурман, Р. Дж., Криди, Д. К., Фенвик, Дж. И Муурлинк, О. Эмпатия у беременных женщин и молодых матерей: систематический обзор литературы. J Reprod Infant Psyc. 37 , 84–103, https://doi.org/10.1080/02646838.2018.1525695 (2019).

    Артикул Google Scholar

  • 23.

    Десети, Дж. Нейроэволюция сочувствия. Ann N Y Acad Sci. 1231 , 35–45, https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2011.06027.x (2011).

    ADS Статья Google Scholar

  • 24.

    Хайдт Дж. Мораль. Perspect Psychol Sci. 3 , 65–72 (2008).

    Артикул Google Scholar

  • 25.

    Баез, С. и др. .Мужчины, женщины … кого это волнует? Популяционное исследование половых различий и гендерных ролей в эмпатии и моральном познании. PLOS ONE . 12 , https://doi.org/10.1371/journal.pone.0179336 (2017).

  • 26.

    Десети, Дж. И Джексон, П. Л. Функциональная архитектура человеческого сочувствия. Behav Cogn Neurosci Rev. 3 , 71–100, https://doi.org/10.1177/1534582304267187 (2004).

    Артикул Google Scholar

  • 27.

    Decety, J., Michalska, K. J. & Kinzler, K. D. Вклад эмоций и познания в моральную чувствительность: исследование нейроразвития. Cereb. Cortex. 22 , 209–220, https://doi.org/10.1093/cercor/bhr111 (2012).

    Артикул Google Scholar

  • 28.

    Лири М. Р. Влияние, познание и социальные эмоции В Чувства и мышление (изд. Форгас, Дж. П.) 331–356 (Cambridge U. Press, 2000).

  • 29.

    Трейси, Дж. Л. и Робинс, Р. Помещение себя в самосознательные эмоции: теоретическая модель. Psychol. Inq. 15 , 103–125 (2004).

    Артикул Google Scholar

  • 30.

    Бернетт, С. и Блейкмор, С. Дж. Развитие подросткового социального познания. Ann N Y Acad Sci. 1167 , 51–56, https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2009.04509.x (2009).

    ADS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 31.

    Бриттон, Дж. С. и др. . Нейронные корреляты социальных и несоциальных эмоций: исследование фМРТ. NeuroImage. 31 , 397–409, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2005.11.027 (2006).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 32.

    Дваш Дж., Гилам Г., Бен-Зеев А., Хендлер Т. и Шамай-Цури С. Г. Мозг зависти: нейронная основа социального сравнения. Hum Brain Mapp. 31 , 1741–1750, https://doi.org/10.1002/hbm.20972 (2010).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 33.

    Takahashi, H. et al. . Когда ваша выгода — моя боль, а ваша боль — моя выгода: нейронные корреляты зависти и злорадства. Наука. 323 , 937–939, https://doi.org/10.1126/science.1165604 (2009).

    CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

  • 34.

    Cikara, M. & Fiske, S. T. Их боль, наше удовольствие: содержание стереотипов и злорадство. Ann N Y Acad Sci. 1299 , 52–59, https://doi.org/10.1111/nyas.12179 (2013).

    ADS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 35.

    Баэс, С., Гарсия, А. М. и Сантамария-Гарсия, Х. Недостающее звено в Неврология и социальные науки (ред. Ибанез, А. Седено, Л. и Гарсия, А.М.) (Springer Nature, 2017).

  • 36.

    Янковски, К. Ф. и Такахаши, Х. Когнитивная нейробиология социальных эмоций и их значение для психопатологии: изучение смущения, вины, зависти и злорадства. Психиатрия, нейробиология. 68 , 319–336, https://doi.org/10.1111/pcn.12182 (2014).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 37.

    Zaki, J. et al. .Зависть, политика и возраст. Эмоция. 11 , 187–208, https://doi.org/10.1111/pcn.12182 (2015).

    Артикул Google Scholar

  • 38.

    Сантамария-Гарсия, Х. и др. . Модель поражения зависти и Schadenfreude : юридические, достойные и моральные аспекты, выявленные нейродегенерацией. Мозг. 140 , 3357–3377 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 39.

    Баез, С. и др. . Кортикостриатальные признаки злорадства: свидетельства болезни Хантингтона. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 89 , 112–116, https://doi.org/10.1136/jnnp-2017-316055 (2018).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 40.

    Баез, С. и др. . Ваши страдания больше не доставляют мне удовольствия: уменьшение злорадства в семьях, страдающих болезнью Хантингтона. Cortex. 83 , 78–85, https://doi.org/10.1016/j.cortex.2016.07.009 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 41.

    Беккер, Л., Ликовски, К. У., Паули, П. и Вейерс, П. Лицо злорадства: различение радости и злорадства с помощью электромиографии. Cogn. Эмот. 29 , 1117–1125, https://doi.org/10.1080/02699931.2014.966063 (2015).

    Артикул Google Scholar

  • 42.

    Cikara, M. & Fiske, S. T. Стереотипы и злорадство: аффективные и физиологические маркеры удовольствия при несчастьях вне группы. Soc Psychol Personal Sci. 3 , 63–71, https://doi.org/10.1177/1948550611409245 (2012).

    Артикул Google Scholar

  • 43.

    МакНами, М. Злорадство в спорте: зависть, справедливость и чувство собственного достоинства. J. Philos. 30 , 1–16, https://doi.org/10.1080/00948705.2003. 9714556 (2003).

    Артикул Google Scholar

  • 44.

    Decety & Jackson Функциональная архитектура человека. Behav Cogn Neurosci Rev. 3 , 71–100, https://doi.org/10.1177/1534582304267187 (2004).

    Артикул Google Scholar

  • 45.

    Дэвис, М. Х. Измерение индивидуальных различий в эмпатии: доказательства многомерного подхода. J. Pers. Soc. Psychol. 44 , 113–126, https://doi.org/10.1037/0022-3514.44.1.113 (1983).

    ADS Статья Google Scholar

  • 46.

    Вестбрук, К. Э. и Варакалло, М. Анатомия, голова и шея, лицевые мышцы в StatPearls (StatPearls Publishing, 2019).

  • 47.

    Фридлунд, А. Дж. И Качиоппо, Дж. Т. Руководство по электромиографическим исследованиям человека. Психофизиология. 23 , 567 (1986).

    CAS Статья Google Scholar

  • 48.

    Хейс, К. Дж. Волновой анализ тканевого шума и потенциалов действия мышц. J Appl Physiol. 15 , 749–752 (1960).

    CAS Статья Google Scholar

  • 49.

    Бенджамини Ю. и Хохберг Ю. Контроль уровня ложного обнаружения: практичный и эффективный подход к множественному тестированию. Дж. Р. Статист. Soc. Сер. B Стат. Методол. 57 , 289–300 (1995).

    MathSciNet МАТЕМАТИКА Google Scholar

  • 50.

    Свейн, Дж. Э. и др. . На реакцию материнского мозга на собственный детский крик влияет кесарево сечение. J Детский психиатр. 49 , 1042–1052, https://doi.org/10.1111/j.1469-7610.2008.01963.x (2008).

    Артикул Google Scholar

  • 51.

    Лахенбрух П. А. Статистический анализ мощности для поведенческих наук . (Американская статистическая ассоциация, 1989 г.).

  • 52.

    Фаул, Ф., Эрдфельдер, Э., Ланг, А. Г. и Бюхнер, А. Г. * Power 3: гибкая программа статистического анализа мощности для социальных, поведенческих и биомедицинских наук. Behav Res Methods. 39 , 175–191 (2007).

    Артикул Google Scholar

  • 53.

    Фино, Э., Менегатти, М., Авенанти, А. и Рубини, М. Наслаждение или улыбка: активация лицевых мышц в ответ на эмоциональный язык. Biol Psychol. 118 , 126–135, https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2016.04.069 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 54.

    Харт, Б., Струиксма, М. Э., ван Беркум, Дж. Дж. А. и ван Бокстель, А. Эмоции в рассказах: данные ЭМГ лица как для ментального моделирования, так и для оценки морали. Фронт Психол . 9 , https://doi.org/10.3389/fpsyg.2018.00613 (2018).

  • 55.

    Хесс, У. и Блари, С. Мимика лица и эмоциональное заражение динамических эмоциональных выражений лица и их влияние на точность декодирования. Int J Psychophysiol. 40 , 129–141 (2001).

    CAS Статья Google Scholar

  • 56.

    Мурата, А., Сайто, Х., Шуг, Дж., Огава, К.И Камеда Т. Спонтанная мимикрия лица усиливается за счет определения эмоциональных состояний: свидетельства сдерживания «автоматической» мимикрии высшими когнитивными процессами. PLoS One . 11 , https://doi.org/10.1371/journal.pone.0153128 (2016).

  • 57.

    Neta, M., Norris, C.J. и Whalen, P.J. Ответы мышц корругатора связаны с индивидуальными различиями в смещении положительно-отрицательного. Эмоция. 9 , 640–648, https: // doi.org / 10.1037 / a0016819 (2009 г.).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 58.

    Decety, N. & Berntson, C. Нейроповеденческий эволюционный взгляд на механизмы, лежащие в основе эмпатии. Prog Neurobiol. 98 , 38–48, https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2012.05.001 (2012).

    Артикул Google Scholar

  • 59.

    Дваш, Дж.И Шамай-Цури, С.Г. Зависть и злорадство: нейронные корреляты конкурентных эмоций в ДНК и социального познания (2011).

  • 60.

    Кэмпбелл А. Привязанность, агрессия и принадлежность: роль окситоцина в социальном поведении женщин. Biol Psychol. 77 , 1–10 (2008).

    Артикул Google Scholar

  • 61.

    Shamay-Tsoory, S. G. et al. . Интраназальное введение окситоцина увеличивает зависть и злорадство (злорадство). Biol Psychiatry. 66 , 864–870, https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2009.06.009 (2009).

    CAS Статья Google Scholar

  • 62.

    Либерман, М. Д. Социальная когнитивная нейронаука: обзор основных процессов. Annu. Rev. Psychol. 58 , 259–289 (2007).

    Артикул Google Scholar

  • 63.

    Van Dijk, W. W., Ouwerkerk, J. W. & Goslinga, S. Когда люди впадают в немилость: пересмотр роли зависти в Schadenfreude. Эмоция. 6 , 156–60 (2006).

    Артикул Google Scholar

  • 64.

    Фер Э. и Гахтер С. Альтруистические наказания у людей. Природа. 415 , 137–140, https://doi.org/10.1038/415137a (2002).

    CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

  • 65.

    Айдоган, Г. и др. . Окситоцин способствует альтруистическому наказанию. Soc Cogn Affect Neurosci. 12 , 1740–1747, https://doi.org/10.1093/scan/nsx101 (2017).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 66.

    Лундквист, Л. О. ЭМГ-реакции лица на выражения лица: случай эмоционального заражения лица? Scand J Psychol. 36 , 130–141 (1995).

    CAS Статья Google Scholar

  • 67.

    Topolinski, S., Likowski, K., Weyers, P. & Strack, F. Лицо беглости: семантическая согласованность автоматически вызывает определенный паттерн реакций лицевых мышц. Cogn. Эмот. 23 , 260–271 (2009).

    Артикул Google Scholar

  • 68.

    Bartz, J. A. et al. . Окситоцин избирательно повышает точность эмпатии. Psychol. Sci. 21 , 1426–1428, https://doi.org/10.1177/0956797610383439 (2010).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 69.

    Шамай-Цури, С. Г. и Абу-Акель, А. Гипотеза социальной значимости окситоцина. Biol Psychiatry. 79 , 194–202 (2016).

    CAS Статья Google Scholar

  • 70.

    Dębiec, J. Пептиды любви и страха. Вазопрессин и окситоцин модулируют интеграцию информации в миндалине. Bioessays. 27 , 869–873 (2005).

    Артикул Google Scholar

  • 71.

    Педерсен, К. А. Биологические аспекты социальных связей и корни человеческого насилия. Ann N Y Acad Sci. 1036 , 106–127 (2004).

    ADS Статья Google Scholar

  • 72.

    Цикара, М., Бруно, Э. Г. и Сакс, Р. Р. Нас и они: межгрупповые неудачи эмпатии. Curr. Реж. Psychol. Sci . 20 , 149–153, 10.1177_0956797610397667 (2011).

  • 73.

    Кенделл Р. Э., Макгуайр Р. Дж., Коннор Ю. и Кокс Дж. Л. Изменения настроения в первые три недели после родов. J Affect Disord 3 , 317–326, https://doi.org/10.1016/0165-0327(81)-x (1981).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 74.

    Turton, P. и др. . Психологическое влияние мертворождения на отцов в последующей беременности и послеродовом периоде. Br J Psychiatry 188 , 165–172, https://doi.org/10.1192/bjp.188.2.165 (2006).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 75.

    van Dijk, W. W. & Ouwerkerke, J. W. Schadenfreude. Понимание удовольствия от несчастья других (под ред. Ван Дейка, W. W и Ouwerkerke, J.W) (Издательство Кембриджского университета, 2017).

  • 76.

    Смит, Р. Х., Пауэлл, К. А. Дж., Комбс, Д. Дж. Й. и Шуртц, Д. Р. Изучение того, когда и почему злорадство. Soc Personal Psychol Compass. 3 , 530–546 (2009).

    Артикул Google Scholar

  • 77.

    Фредриксон Б. Л. Что хорошего в положительных эмоциях? Rev Gen Psychol 2 , 300–319, https://doi.org/10.1037/1089-2680.2.3.300 (1998).

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Жизнь | Бесплатный полнотекстовый | Биосенсоры: заглянуть в иммунитет растительных клеток

    1. Биосенсоры: использование молекулярных концентраторов для лучшего понимания процессов

    Биосенсор — это чувствительное устройство, которое обнаруживает аналит или событие в живом организме и, следовательно, выдает измеримый результат [1]. Таким образом, он состоит из двух функциональных частей: детектора и репортера [2].Домен детектора должен быть специфическим и чувствительным, чтобы можно было обнаруживать биологическую концентрацию аналитов или событий. Биосенсор в целом должен обеспечивать обнаружение с высоким отношением сигнал / шум (SNR), высоким пространственно-временным разрешением на уровне органелл, обеспечивать быстрый отклик и должен функционировать в различных клеточных условиях (низкий pH, разные окислительно-восстановительные состояния). Кроме того, он не должен мешать клеточным процессам и не должен быть токсичным для клеток. Хотя каждый из доступных биосенсоров имеет свои ограничения и не может соответствовать всем вышеперечисленным требованиям, они жизненно важны для получения представления о клеточных событиях.По механизму действия их можно разделить на прямые и непрямые биосенсоры. Типичные прямые биосенсоры сообщают об активности белка при связывании лиганда. Обычно они состоят из двух белковых доменов, один из которых служит рецептором лиганда, а другой может определять структурные изменения при связывании лиганда и сообщать об этом посредством измеримого выхода. Так действует один из первых известных биосенсоров Cameleon, который до сих пор широко используется для измерения концентрации Ca 2+ (рис. 1).Он транслируется как единая пептидная цепь с двумя флуоресцентными белками на каждой стороне, синими и зелеными или голубыми и желтыми, связанными кальмодулином (CaM) и доменом M13. Когда концентрация Ca 2+ в клеточном компартменте увеличивается, Ca 2+ связывается с CaM, который закручивается вокруг домена M13, и, следовательно, два флуоресцентных белка достаточно близки, чтобы обеспечить передачу энергии резонанса Фёрстера (FRET) и Ca Связывание 2+ можно обнаружить по изменению интенсивности флуоресценции [3].Другой вид прямых биосенсоров — это биосенсоры на основе дегрона, которые подвергаются деградации в результате связывания аналита. Они используют характеристики клеточной передачи сигналов некоторых гормонов растений. В присутствии гормона в клетке соответствующие репрессоры транскрипции разрушаются, и, таким образом, активируется транскрипция генов, чувствительных к гормону. Этот подход используется, например, в растительном биосенсоре для обнаружения ауксина, известном как DII-VENUS (рис. 1). Это гибридный белок двух доменов, из которых DII действует как детектор, а быстро созревающий флуоресцентный белок VENUS действует как репортер.Домен DII является частью репрессора Aux / IAA, участвующего в связывании ауксина и последующей деградации репрессора через убиквитин / 26S протеасомный путь. Когда концентрация ауксина в клетке увеличивается, слияние DII-VENUS разрушается и интенсивность флуоресценции уменьшается [4]. Прямые биосенсоры можно использовать для отслеживания изменений pH, окислительно-восстановительного состояния, концентрации ионов и метаболитов в большинстве компартментов растительных клеток. Косвенные биосенсоры обычно являются репортерами транскрипции.Их детекторный домен представляет собой промоторную последовательность, которая содержит реагирующие на аналиты цис-элементы и управляет транскрипцией репортерного гена. Наиболее часто используемые репортеры — это бета-глюкуронидаза (GUS), флуоресцентные белки (FP) и люциферазы. Сигнал, производимый такими биосенсорами, задерживается, но усиливается по сравнению с прямыми биосенсорами. Чтобы получить более высокий SNR, специфичность и чувствительность, нативные чувствительные к аналиту промоторные последовательности обычно перестраивают путем слияния цис-элементов с минимальной последовательностью промотора 35S вируса мозаики цветной капусты (CaMV) [5].Наиболее известным примером является синтетический промотор DR5, созданный на основе промотора гена Gh4 для обнаружения ауксина, который сохраняет свою активность также в обратной ориентации (DR5rev, рис. 1) [6]. Последний был улучшен до версии DR5v2 с более высокой экспрессией и чувствительностью и, следовательно, обеспечивает обнаружение с лучшим пространственным разрешением [7]. Недавно был разработан другой тип непрямого биосенсора для отслеживания регуляции трансляции транскриптов мРНК в присутствии этилена. В этом биосенсоре детекторный модуль представляет собой этилен-чувствительную 3’-UTR часть мРНК, кодирующую EBF2, в то время как кодирующая последовательность транслируется в репортерный белок GFP (рис. 1).Механизм этого биосенсора основан на действии С-концевого пептида EIN2, который расщепляется при увеличении концентрации этилена. Затем он может связываться с частью 3’-UTR из мРНК EBF2, слитой с кодирующей последовательностью GFP, и таким образом репрессировать ее трансляцию. Таким образом, флуоресценция GFP уменьшается при увеличении концентрации ET [8,9,10]. За последние десять лет было опубликовано несколько информативных обзоров, посвященных теме биосенсоров растений, демонстрирующих достижения в этой технологии и ее важность. для сообщества исследователей растений.Они пересматривают тип доступных биосенсоров и недавние полученные результаты [1], использование биосенсоров для мониторинга гормонов растений [11,12,13], принципы наиболее широко используемых биосенсоров в растениях [14] и количественные измерения с помощью биосенсоров [ 15]. Некоторые обзоры посвящены биосенсорам одного аналита, таким как абсцизовая кислота (ABA) [16], ауксин [17], Ca 2+ [18], этилен (ET) [10], гиббереллины (GA) [19]. и активные формы кислорода (АФК) [20]. Размах разработанных биосенсоров идет рука об руку с прогрессом методологии, которая использует различные принципы и физические свойства флуоресцентных белков и других репортерных белков.Спектр передовых методов флуоресцентной визуализации, доступных в настоящее время для использования в растениях, рассматривается в Komis et al. [21]. База данных флуоресцентных биосенсоров [22] объединяет флуоресцентные генетически закодированные биосенсоры независимо от шасси и приветствует новые обновления сообщества.

    Доступные в настоящее время биосенсоры весьма разнообразны. Однако их использование в растениях по-прежнему ограничено определенными аспектами. Большинство исследований сосредоточено на использовании биосенсоров в корнях для отслеживания развития модельного растения Arabidopsis thaliana.Следовательно, подавляющее большинство биосенсоров было разработано в этом отношении, обеспечивая даже более одного сенсора для одного аналита, участвующего в росте и развитии растения, каждый из которых использует другое клеточное событие. С другой стороны, набор доступных биосенсоров для иммунного ответа ограничен. В то время как Ca 2+ и ROS, участвующие в первых этапах передачи сигнала в целом, покрываются удовлетворительно, основные гормоны иммунного ответа, салициловая кислота (SA), жасмоновая кислота (JA) и ET, не обладают специфичностью, чувствительностью и чувствительностью. таким образом, надежные биосенсоры на выбор.Ведущие исследования в области развития растений также видны из отчетов о отслеживании более чем одного аналита одновременно и о передаче биосенсоров от модельных организмов к сельскохозяйственным культурам. Здесь мы сообщаем об этих выводах. Наконец, мы также обсуждаем трудности, связанные с применением биосенсоров в растениях с целью поддержки развития биосенсоров иммунного ответа и их применения на сельскохозяйственных культурах.

    2. Генетически закодированные биосенсоры для отслеживания иммунного ответа растений

    Растения реагируют на биотический стресс путем перепрограммирования сложной сигнальной сети, которая приводит к активности генов и метаболическим изменениям.Перевод распознавания патогенов в эффективный защитный ответ сильно зависит от действия нескольких гормонов растений и других сигнальных молекул [23,24,25]. Ранние сигнальные события включают изменения внутриклеточных уровней Ca 2+ и быстрое увеличение активных форм кислорода. Среди растительных гормонов основными действующими лицами были SA, JA и ET [24,26]. Кроме того, недавние данные показывают, что эффекты этих трех гормональных сигнальных путей уравновешиваются АБК, GA, ауксинами, цитокининами и брассиностероидами (обзор Verma et al.[27]), тем самым добавляя еще один уровень регулирования. Следовательно, это лучшие кандидаты в аналиты для отслеживания общего иммунного ответа (рис. 1). Ca 2 + — самый универсальный посредник, регулирующий широкий спектр реакций, включая биотический стресс. После распознавания патогена одним из самых ранних сигнальных событий является приток Ca 2+ в цитозоль растительной клетки. Сигнатуры Ca 2+ также индуцируются в ядре, митохондриях или хлоропластах, и существует сложное взаимодействие между Ca 2+ и другими мессенджерами и их сигнальными путями [38].Более того, было показано, что передача сигналов, опосредованная Ca 2+ , также участвует в негативной регуляции иммунитета растений [39]. Таким образом, остается еще много вопросов, на которые следует обратить внимание. Сенсоры Ca 2+ на сегодняшний день являются самыми совершенными среди всех биосенсоров. Они прошли путь от биолюминесцентного эккорина, который естественным образом закрепляет кальций [40], до широкого спектра разработанных флуоресцентных репортеров, использующих кальций-связывающий домен CaM, например Cameleons на основе FRET (рис. 1) [3,41], одиночные флуорофоры GCaMP (состоящие из циркулярно пермутированных усиленных пептидов GFP, CaM и M13) [42] и GECO (генетически кодируемые индикаторы Ca 2+ для оптической визуализации) [28 ] (Рис. 1) и даже GFP-aequorin, используя биолюминесцентный резонансный перенос энергии (BRET) [43].Ответ Ca 2+ является быстрым и, следовательно, требует постоянно выраженных прямых биосенсоров, позволяющих получать изображения высвобождения кальция в субклеточных [28], тканях и цельном растении с очень высоким временным разрешением, измеряемым в секундах [44]. были привлечены к роли окислительно-восстановительных механизмов в защитной реакции растений, одной из основных проблем по-прежнему является понимание пространственных и временных окислительно-восстановительных процессов, происходящих во время защитной реакции, и связывание транскрипционной активности со сложной динамикой этих сигнальных молекул [45 , 46].Несколько родственных биосенсоров были успешно использованы в растениях (обзор у Choi et al. [47]), чтобы помочь разгадать пространственно-временную передачу редокс-сигналов, происходящую во время защитной реакции растений. Например, roGFP представляют собой мутированные молекулы GFP, чувствительные к уровням окислительно-восстановительного потенциала в клетке [48], которые позже были слиты с сигнальными последовательностями, чтобы обеспечить нацеливание на различные субклеточные органеллы, такие как митохондрии [49] и хлоропласты [50]. Партнеры по слиянию, известные как мишени окислительно-восстановительных переходов глутатионом (рис. 1) [30] или H 2 O 2 (рис. 1) [29], также были разработаны и недавно использовались для измерений с временным разрешением обоих молекулярных частиц в цитозоль, хлоропласты и митохондрии [31].Это позволило лучше понять роль митохондрий в восприятии и передаче сигналов о клеточном окислительно-восстановительном вызове в ответ на абиотический стресс [51], расшифровать роль окислительно-восстановительного состояния в межклеточном транспорте [50] или изучить центральную роль глутатиона в обеспечении окислительно-восстановительного потенциала. сигнализация [52]. Другой генетически кодируемый окислительно-восстановительный датчик, используемый в растениях, — это HyPer, основанный на циркулярно пермутированном YFP, соединенном с H 2 O 2 -чувствительным доменом OxyR, фактора транскрипции, обнаруженного в Escherichia coli [53].Недавно разработанный биосенсор растений CROST (изменение окислительно-восстановительного состояния тиоредоксина) использует FRET-пару, связанную с окислительно-восстановительным доменом CP12 из A. thaliana, который, как известно, восстанавливается in vivo тиоредоксином [54]. Тем не менее, доступные H 2 O 2 и окислительно-восстановительные датчики часто ограничены экстремальными значениями pH и окислительно-восстановительными условиями, которые необходимо учитывать при выборе подходящего сенсора для определенных клеточных компартментов: апопласта, вакуоли, эндоплазматического ретикулума, хлоропласта и митохондрий [20]. ].Недавние успехи в разработке биосенсоров растений (см. Обзор Novák et al. [11]) помогли лучше понять динамику передачи сигналов растений, в частности, в процессах развития [55]. Некоторые из них также могут применяться для мониторинга иммунного ответа, поскольку некоторые части модулей сигнальной сети перекрываются. Наиболее успешными биосенсорами для гормонов являются репортеры транскрипции, основанные на промоторных мотивах, реагирующих на гормон, слитых с репортерным элементом. В первом поколении использовался синтетический промотор, слитый с GUS, но в последнее время было показано, что FP более универсальны и стали предпочтительным репортером [56].Транскрипционные репортеры хорошо зарекомендовали себя не только в случае вышеупомянутого DR5 для ауксина, но также и в случае двухкомпонентной системы цитокининов (TCS) [57], которая была разработана и использована для выявления роли передачи сигналов цитокинина в корне A. thaliana. регенерация. Он назван в честь двухкомпонентного фосфорелейного каскада, лежащего в основе передачи сигналов цитокининов. Конечной мишенью активации, запускаемой фосфорилированием, являются факторы транскрипции, называемые регуляторами ответа B-типа, которые активируют экспрессию генов, чувствительных к цитокининам.Их сайты связывания ДНК высококонсервативны и, таким образом, используются биосенсорами TCS, присоединяя шесть прямых повторов к минимальному промотору 35S CaMV. Синтетический сенсор TCS и его улучшенные варианты TCSnew (TCSn) [58] и TCS версии 2 (TCSv2) [59] широко используются в модельном растении A. thaliana. Недавно был разработан новый синтетический репортер транскрипции для ABA в виде шести повторов ABA-чувствительных элементов (ABRE) из промоторов RD29A или ABI1, слитых с минимальным промотором, управляющих экспрессией GUS или GFP, нацеленной на эндоплазматический ретикулум.Было показано, что оба транскрипционных репортера реагируют на осмотический стресс [60]. Запутывание сигнальных путей трех основных гормонов иммунного ответа, SA, JA и ET, затрудняет поиск их специфических репортеров транскрипции. Промоторы белков, связанных с патогенезом (PR), обычно используются в качестве маркеров транскрипции для передачи сигналов SA (Рисунок 1), в то время как промоторы генов, участвующих в биосинтезе JA (например, редуктаза 3 12-оксофитодиеновой кислоты, OPR3), регуляторов транскрипции (жасмонат -ZIM-домен 10, JAZ10) или гены-мишени, e.г. растительный дефенсин 1.2 (PDF1.2) и вегетативный запасной белок (VSP) анализируются в связи с передачей сигналов JA (рис. 1). Однако эти промоторы демонстрируют значительные перекрестные помехи между сигнальными путями SA, JA и ET и, таким образом, рассматриваются как гены, отвечающие за защиту. Насколько нам известно, специфические генетически кодируемые биосенсоры на основе промоторов для SA и JA еще не разработаны для растений. Репортеры транскрипции ET основаны на синтетическом промоторе, состоящем из пяти повторов сайта связывания, нечувствительного к этилену 3 (EIN3), прикрепленных к минимальному промотору 35S CaMV [61].До сих пор он использовался в комбинации с люциферазой или GUS из-за его низкой силы [10]. В последнее время некоторые новые промоторы, отвечающие на АБК, ауксин, цитокинин, SA и JA, были идентифицированы у A. thaliana как многообещающие кандидаты на роль репортеров транскрипции [62]. Доступные прямые биосенсоры, отслеживающие концентрацию растительных гормонов, основаны либо на FRET, либо на дегронах. Недавно значительный прогресс в количественной оценке пространственно-временного распределения ГА с высоким разрешением был достигнут благодаря разработке датчика, непосредственно измеряющего ГА.Это использует взаимодействие карлика 1, нечувствительного к гиббереллину, рецептора GA (GID1), с членами семейства DELLA. Rizza et al. разработали и внедрили этот датчик на основе FRET (датчик восприятия гиббереллина 1, GPS1, рис. 1) на A. thaliana [34]. Фактически, первые FRET-биосенсоры были разработаны для измерения АБК и были опубликованы параллельно двумя разными исследовательскими группами: сенсором концентрации и поглощения АБК (ABACUS) [63] и ABAleons [64]. Используя дизайн дегрона, Ларье и др. . разработали биосенсор для восприятия JA (Jas9-VENUS, рисунок 1) и продемонстрировали его ценность для количественного и динамического анализа ответа JA у A.корни thaliana [65]. Биосенсор Jas9-VENUS использует мотив Jas белков Jasmonate-ZIM-Domain (JAZ), которые нацелены на деградацию через путь убиквитин / 26S протеасомы в присутствии биоактивной формы JA. Другой биосенсор на основе дегрона, предназначенный для мониторинга GA, — это GFP-меченный DELLA-репрессор белка GA1-3 (GFP-RGA, рис.1), который использовался в модельном растении A. thaliana и выявил асимметричное распределение передачи сигналов GA и GA во время корневой гравитропный рост [33]. StrigoQuant также является основанным на дегронах, но люминесцентным репортером, который включает две люциферазы, люциферазу светлячка и Renilla (FLUC и RLUC, соответственно), которые экспрессируются под одним и тем же промотором.Ко-трансляционно, слияние FLUC и RLUC расщепляется саморасщепляющимся пептидом 2A, который связывает оба репортера: один разрушается в присутствии стриголактонов, другой используется для нормализации экспрессии [66]. В настоящее время часто используются как прямые, так и непрямые биосенсоры. разработаны вместе со своими неотзывчивыми аналогами, которые были сконструированы таким же образом, но не реагируют на аналит. Таким образом, они показывают фоновый сигнал от самого биосенсора и могут использоваться непосредственно для нормализации при слиянии с другим репортерным белком.Некоторыми примерами являются nlsGPS1 и nlsGPS1-NR (гиббереллин) [67], Jas9-VENUS и mJas9-VENUS [65], DII и mDII (например, R2D2: DII-3xVENUS и mDII-ntdTomato) [7], TCS и TCSm [57 Другими полезными биосенсорами иммунного ответа являются те, которые следят за активностью митоген-активируемых протеинкиназ (MAPK) посредством использования стыковочного домена и сайта фосфорилирования (биосенсоры FRET и KTRs, репортеры транслокации киназ, в которых репортер изменяет свою внутриклеточную локализацию, когда фосфорилированный), а именно A.thaliana MPK3, MPK4, MPK6, которые принимают участие в реакции на flg22, хитин и NaCl (рис. 1) [36,68]. Датчик активности SnRK2 (сахароза, неферментирующая-1-связанная киназа 2) (SNACS) — еще один биосенсор FRET активности киназы для ABA-чувствительных протеинкиназ SnRK2, участвующих в закрытии устьиц, стабильно трансформируемых у A. thaliana и его мутантов [69]. результат защиты и антагонизма роста во всем растении, возможно задействовать репортеры клеточного деления на основе циклинов, например, CYCB1; 1, циклин B-типа, который присутствует только в поздней фазе G2 и ранней фазе M клетки цикл: AtpCYCB1; 1 :: CYCB1; 1-tYFPnls (рис. 1), также доступный в слиянии с GUS [35] или CYCD6; 1, управляющий S-фазой репликации ДНК: CYCD6; 1 :: GFP [70].Недавно был разработан трехкомпонентный биосенсор для отслеживания всего клеточного цикла A. thaliana [71]. Он содержит мультигенную кассету, экспрессирующую слияния CDT1a-eCFP, HTR13-mCherry и N-CYCB1; 1-YFP, каждая из которых находится под контролем нативного промотора первого партнера по слиянию. CDT1a участвует в инициации репликации ДНК и экспрессируется во время фаз S и G2, HTR13 представляет собой белок гистона h4.1 и экспрессируется во время фаз M и G1, в то время как N-CYCB1; 1 экспрессируется во время поздней фазы G2 и профазы и метафаза митоза [71].Некоторые возможные решения еще не были применены к растениям. Недавно в царстве животных был создан еще один многообещающий тип биосенсора, FlipGFP, для отслеживания активности протеаз. Это основано на трехкомпонентном GFP, который флуоресцирует только при восстановлении с двумя недостающими бета-цепями. Они становятся доступными после расщепления их слияния специфической протеазой [72].

    3. Получение более широкого и более глубокого понимания: более одного биосенсора в одном шасси

    В полевых условиях растения редко подвергаются единственному стрессу.Они часто взаимодействуют с разными организмами одновременно или последовательно и могут подвергаться воздействию нескольких абиотических стрессов, таких как засуха, жара или засоление. Воздействие этих неблагоприятных условий на рост и урожай растений может быть разрушительным и становится более проблематичным с наступлением изменения климата. Понимание реакции растений на условия окружающей среды и того, как взаимодействуют различные сигнальные пути, имеет решающее значение для обеспечения эффективных стратегий защиты растений. В нескольких исследованиях сообщается, что участие различных сигнальных путей в ответ на множественные стрессы и трехсторонние взаимодействия не может быть выведено из реакции на один стресс [73,74].Поэтому очень важно лучше понять реакцию растений на множественные стрессы, и использование комбинированных биосенсоров может быть многообещающим инструментом для значительного развития этой области. Использование более одного биосенсора одновременно может предоставить информацию для более чем одного аналита или для одного и того же аналита в более чем одном отделении клетки. Хотя это требует дополнительных усилий по клонированию, преобразованию, визуализации и анализу, недавние примеры показали ценность этого подхода. Waadt et al.[75] исследовали взаимозависимость передачи сигналов кальция и АБК в корнях A. thaliana. Авторы выполнили многопараметрическую визуализацию обоих аналитов, комбинируя излучающие в красный цвет индикаторы с одним FP, генетически кодируемые Ca 2+ для оптической визуализации (R-GECO1) [76] и основанный на FRET репортер ABA ABAleon2.1, излучающий голубым / желтым цветом. [64]. Используя преимущества высокой чувствительности GECO, двойной датчик для мониторинга динамики сигнала Ca 2+ в цитоплазме и ядерных компартментах был разработан путем сборки ядерного-R-GECO1 (NR-GECO1) и цитоплазматического зеленого GECO1 (CG -GECO1) в единой конструкции [28].Было показано, что двойной датчик GECO является полезным инструментом для мониторинга сигнального ответа Ca 2+ на биотический и абиотический стресс корней Medicago truncatula и A. thaliana [28]. Другим примером двойных сенсоров является использование трансгенных растений A. thaliana, одновременно экспрессирующих репортеры DR5 :: 3xVENUS-N7 [77] и TCS :: GFP [57], для изучения пространственных структур ауксина и цитокининов соответственно [78]. Анализ нескольких аналитов одновременно требует создания трансгенных растений, которые экспрессируют несколько генетически кодируемых сенсоров, путем совместных трансформаций с отдельными транскрипционными единицами или трансформации с помощью мультигенной кассеты после сборки одиночных сенсоров.Создание трансгенных растений занимает много времени, а встраивание множества трансгенов в геном A. thaliana может привести к эпигенетическому эффекту молчания [79]. Напротив, было показано, что индуцируемая совместная экспрессия двух взаимодействующих белков, каждый из которых помечен FP, в одной мультигенной кассете экспрессии снижает вариабельность экспрессии белков в одной клетке, позволяет избежать мозаицизма и может увеличить FRET [80] . Экспрессируя два биосенсора из одной единственной мРНК Waadt et al.представили концепцию двойных сообщений о транскрипционно связанных генетически кодируемых флуоресцентных индикаторах (2-в-1-GEFI). Два флуоресцентных белка разделены саморасщепляющимся пептидом 2А. Этот датчик использовался для многопараметрического анализа АБК, Ca 2+ , протонов, хлоридов, окислительно-восстановительного потенциала глутатиона и H 2 O 2 в корнях A. thaliana [81]. специфичен для флуоресцентных белков, но также может применяться к конструкциям с люциферазами.Недавние исследования предоставили новые люциферазы, которые излучают свет с разными длинами волн и, таким образом, могут использоваться одновременно (аналогично FP) или даже в сочетании с FP в экспериментах BRET [82]. Помимо StrigoQuant [66], пара FLUC и RLUC использовалась в качестве сенсора для сайленсинга miRNA, где транскрипт FLUC был мишенью miRNA, а RLUC использовался для нормализации [83]. Более поздние люциферазы, которые дополняют друг друга по длине волны излучения, — это люцифераза красного светлячка (redLUC) и люцифераза Gaussia Dura (gLUC), которые уже использовались аналогично StrigoQuant [84].NanoLUC меньше других люцифераз, не использует АТФ и обеспечивает более высокое временное разрешение [85]. Свет, производимый другой люциферазой, GeNL, имеет высокий коэффициент пропускания через растительную ткань при использовании с подходящим субстратом [86]. Чтобы отслеживать различные молекулы и другие аспекты ответа в пространственно-временном режиме, можно использовать разные подходы одновременно. Мы можем использовать варианты негенетически закодированных биосенсоров, таких как наносенсоры, которые наносятся на поверхность, такие как углеродные нанотрубки, которые меняют свою флуоресценцию при воздействии более высоких концентраций H 2 O 2 [87].На A. thaliana, пшенице и кукурузе также было показано, что растения можно окуривать проницаемыми флуоресцентными зондами, которые необратимо реагируют с АФК [88]. Микробные биосенсоры, такие как Acinetobacter sp. ADPWH_lux может использовать SA как единственный источник углерода и, следовательно, может использоваться для обнаружения SA (рис. 1) [32]. Такой подход особенно полезен для получения соответствующего разрешения по времени, когда мы хотим избежать трудоемкой и длительной стабильной трансформации или когда невозможно получить стабильно и конститутивно выраженные репортеры.Один или несколько датчиков могут использоваться параллельно с репортерными микроорганизмами, что позволяет отслеживать пространственно-временную реакцию над растением по отношению к сигналу от генетически закодированного датчика. Среди них мы можем найти GFP-кодирующий вирусный геном или GFP-меченные инфекционные вирусные частицы, такие как вирус оспы сливы [89], вирус картофеля X [90], вирус мозаики вигны [91] или вирус картофеля Y [92]. Несколько FP-меченых паразитарных и (эндо) симбиотических бактерий также были разработаны, в то время как репортер GUS следует использовать с осторожностью, потому что некоторые микроорганизмы проявляют сильную GUS или GUS-подобную фоновую активность [93,94].Однако недавно было опубликовано использование меченного lacZ Rhizobium leguminosarum для изучения инфекции и развития клубеньков у бобовых [95] и эффективности люминесцентного репортера Ralstonia solanacearum [96] в качестве инструмента для программ селекции картофеля. В случае бактерий улучшенный вариант самособирающейся системы зеленых флуоресцентных белков с расщепленной суперпапкой был оптимизирован для исследования пространственно-временной динамики эффекторов, доставляемых системой секреции бактерий III типа в клетки растений [97].Более того, также доступны некоторые FP-меченые грибы, такие как Magnaporthe oryzae [98,99], Fusarium graminearum [100] и Fusarium solani [101]. Наличие репортерных микроорганизмов полезно для изучения образования биопленок, отслеживания взаимодействия растения с хозяином и, в случае грибов, позволяет визуализировать образование гиф от их прохождения через апопласт до их проникновения в клетки растений. В сочетании с несколькими генетически закодированными сенсорами этот подход позволит нам отслеживать реакцию растений в месте взаимодействия с пространственно-временным разрешением.

    4. Реакция выращиваемых культур: биосенсоры в культурах

    В то время как A. thaliana служит игровой площадкой, где обычно впервые используются функциональные возможности биосенсоров, разработанных для царства животных, посевы, похоже, остаются позади, поскольку только наиболее часто используемые образцы достигают их с задержкой. Причина этого часто кроется в безуспешных попытках получить функционально стабильные трансформанты. Стабильные трансформации некоторых видов растений требуются из-за большего генома и более высокой плоидности, более высокого содержания повторяющихся областей и топологически связанных доменов (TAD), локальных внутрихромосомных контактов, которые видоспецифичны [102].К проблеме трансформации сельскохозяйственных культур добавляется тот факт, что большинство из них могут не реагировать на протоколы культивирования тканей и имеют более продолжительный вегетационный период. Некоторым культурам не хватает (плодородных) семян, что также затрудняет получение скрещенных линий, содержащих два или более уложенных друг на друга трансгена. Следовательно, анализ ответов сельскохозяйственных культур на различные стимулы в основном зависит от исследований транскриптомики, в то время как подтверждение результатов с помощью биосенсоров ограничивается временной трансформацией Nicotiana spp.или протопласты A. thaliana, которые могут дать гораздо более быстрые, но менее точные результаты. Однако это ограничивает диапазон наблюдаемых генов теми, которые имеют ортологи у других родственных видов, в то время как гены с другими функциями часто не могут быть более внимательно изучены у их местных видов. Несмотря на ограничения, есть некоторые культуры с биосенсорными свойствами (Таблица 1). В идеале использование стабильных трансформантов является наиболее желательным подходом, но он требует много времени и часто оказывается безуспешным.Для некоторых видов, в основном из семейства бобовых (но также и для многих других видов, например, ячменя [103]), трансформация корней, опосредованная Agrobacterium rhizogenes, представляет собой альтернативный подход [104]. Этого может быть достаточно для отслеживания различных аспектов развития корней, взаимодействия с микробиотой и клубеньков. Обычно сенсоры, которые применялись для сельскохозяйственных культур, представляют собой широко используемые транскрипционные репортеры для цитокининовых или ауксиновых ответов, состоящие из синтетического промотора и репортера. Напротив, из широкого диапазона оставшихся доступных сенсоров, насколько нам известно, только те, которые позволяют контролировать Ca 2+ , АФК и деление клеток, были применены к меньшему количеству видов растений, кроме A.thaliana (таблица 1). Интересно, что многопараметрическая визуализация уже использовалась в корнях бобовых, чтобы проследить отношения между передачей сигналов ауксином и цитокинином во время роста корня и клубеньков. Fisher et al. собрали мультигенную кассету, несущую GFP под контролем синтетического промотора DR5 и тандем-димер Tomato (tdTomato) под контролем промотора TCSn, что позволило им определить ауксиновый и цитокининовый ответ и их соотношения в тканях корня и клубенька сои. [125].Аналогичным образом Надзиея и др. отслеживали ауксиновый и цитокининовый ответ корней Lotus japonica, трансформированных сенсорами DR5 :: mCherry-NLS и TCSn :: YFP-NLS, экспрессируемых с одной и той же мультигенной кассеты [35]. Чтобы обнаружить пространственную корреляцию между инокуляцией симбиотическими бактериями Mesorhizobium loti и цитокинином или ауксиновым ответом, бактерии, меченные DsRed, наносили на корни L. japonicus, экспрессирующие биосенсор TCSn :: YFP-NLS [131] или DR5 :: GUS [116]. , соответственно. Биосенсор DR5 :: tdTomato коэкспрессировался в сое с GFP под конститутивным промотором суперубиквитином (sUbi :: GFP).Пространственное перекрытие сигналов от FP позволило различить красный сигнал от сенсора и ярко-красную автофлуоресценцию [126] (таблица 1).

    5. Проблемы разработки и использования биосенсоров растений

    Есть много сообщений об успешном использовании биосенсоров, хотя их разработка может быть сложной задачей, а полученные результаты не всегда легко интерпретировать. В то время как подавляющее большинство биосенсорных детекций было выполнено в корнях растений, протопластах и ​​временно трансформированных клетках выстилки табака, изображения фотосинтетической ткани встречаются гораздо реже.Часто это ограничивается визуализацией всего растения, что не позволяет получить высокое пространственное разрешение, в то время как крупные планы тканей листа с субклеточным разрешением встречаются редко. Помимо некоторых общих инструментальных ограничений, например, дрейфа фокуса и нестабильной мощности лазера в первые пару часов, неравномерного освещения и трудоемкого получения высококачественных изображений [134], на визуализацию FP в растениях влияют флуоресцентные соединения, обнаруженные в кутикуле, клеточные стенки, пластиды и вакуоли, такие как лигнин, хлорофилл и другие пигменты и т. д.[135]. Эти компоненты создают высокий фон и вызывают низкий SNR при обнаружении флуоресцентных репортеров. Кроме того, они могут ввести в заблуждение нашу интерпретацию субклеточной организации и структур. Например, во время визуализации плазмодесм, меченных GFP, Liu et al. сообщили о сильном отражении от клеточной стенки, которое можно ошибочно интерпретировать как структуру плазмодесм в обеих соседних клетках [136]. Им удалось избежать неправильной интерпретации из-за трансформации генной пушки с более низкой плотностью трансформированных клеток по сравнению с трансформацией, опосредованной агробактериями.Поскольку микроскопия требует очень много времени, в некоторых случаях это не лучший метод, особенно на первых этапах разработки биосенсоров, таких как оптимизация промоторных последовательностей. Флуориметрия / люминометрия с микропланшетного ридера позволяет одновременно проводить быстрый скрининг множества биологических реплик и определять важные моменты времени для дальнейшего более детального наблюдения [137,138], но не имеет пространственного разрешения. Чтобы проследить динамическую реакцию объекта в пространстве и времени с высоким разрешением, необходимо решить проблему отношения сигнал / шум.Частично мы можем достичь оптимального отношения сигнал / шум при правильном получении и обработке изображения, а также при выборе области интереса (ROI) [134, 139], но этого не всегда достаточно. Существуют разные стратегии преодоления проблемы низкого отношения сигнал / шум на уровне конструкции биосенсора. Один из вариантов направлен на преодоление аутофлуоресценции за счет высокой экспрессии флуоресцентных белков. Обычно это достигается с помощью минимального промотора 35S CaMV. Для репортеров транскрипции промотор может быть связан с энхансерной областью 35S CaMV и двумя или более повторами индуцибельных частей определенного промотора, например.г. PR2 (из петрушки) или AtCMPG1 [140,141]. Более высокая экспрессия также может быть достигнута с использованием подходящих комбинаций областей энхансеров 5’-UTR и 3’-UTR [142], совместимых с выбранным растением [143], как это делается для продукции белка in planta. Когда репортер транскрипции находится под контролем слабого промотора, дополнительный регулятор транскрипции между ними может усиливать его активность [144]. Однако этим усилиям часто противодействует замалчивание [137]. Правильный выбор локализации также может повысить SNR.Сигнал в цитоплазме растений слабый, вариабельный среди клеток, трудно поддается количественной оценке и более склонен к молчанию. С другой стороны, локализация в других отсеках также может иметь некоторые ограничения. Репортерный белок, локализованный в вакуоли и апопласте, должен быть стабильным по pH, что не позволяет использовать многие широко используемые флуоресцентные белки [145]. По этой причине были разработаны красные варианты окислительно-восстановительных датчиков roGFP и HyPer, а именно Grx1-roCherry [146] и HyPerRed [147] соответственно. Кроме того, HyPer и HyPerRed имеют свои аналоги, нечувствительные к окислительно-восстановительному потенциалу и чувствительные к pH, и их можно использовать параллельно для контроля влияния pH на измерения [147].Однако до сих пор мы не нашли никаких сообщений об их использовании в растениях. Ядерная и митохондриальная локализации также имеют недостатки. Например, небольшие флуоресцентные белки могут проявлять утечку, когда они помечены либо сигналом ядерной локализации (NLS), либо сигналом ядерного экспорта (NES), в то время как мутанты, экспрессирующие флуоресцентные биосенсоры в митохондриальном матриксе, растут медленнее, чем другие [29]. Более высокая специфичность аналита также полезна при работе с низким SNR. Этого можно достичь с помощью химерного эффекторного / детекторного модуля [148].Это часто сопровождается более низкой константой диссоциации выбранного аналита и, следовательно, может повлиять на доступность аналита для эндогенных мишеней, что имело место в датчиках ABA (обзор в Isoda et al. [13]). Также необходимо учитывать возможное медленное высвобождение аналита из связывающего кармана прямых биосенсоров, чтобы избежать неправильной интерпретации временного измерения доступности аналита in vivo [67]. Более низкий SNR в трансформантах после опосредованных агробактериями транзиторных трансформаций может быть вызван экспрессией репортерных белков в агробактериях, что может быть преодолено заменой промотора [149] или вставкой интрона [150], последнее приводит к более высокой экспрессии в агробактериях. растительные клетки посредством интрон-опосредованного усиления [151].Другой распространенной проблемой, влияющей на использование биосенсоров, является их способность к количественному определению аналитов. Ответы клеток не бинарны, а зависят от модели и концентрации, поэтому возникает потребность в биосенсорах, обеспечивающих динамическую количественную визуализацию, особенно когда для подходов системной биологии необходимы высокое пространственно-временное разрешение и количественные данные [152]. Aequorin является прекрасным примером абсолютного интенсиометрического биосенсора для визуализации Ca 2+ , поскольку он позволяет измерять абсолютную концентрацию in vivo [153].В ратиометрических биосенсорах без FRET используется дуэт репортерных белков, один как репортер аналита, а другой как репортер экспрессии в определенной клетке или ткани. Второй может быть экспрессирован отдельно как единица нормализации транскрипции под конститутивным промотором. Экспрессия под сильным конститутивным вирусным промотором CaMV 35S может вызывать молчание или паттерны в делящихся клетках [7] и поэтому часто обменивается конститутивными промоторами растений, такими как промоторы актина риса и убиквитина кукурузы.Тем не менее, вариабельная экспрессия у разных видов заставляет исследовать новые варианты [154,155]. С другой стороны, можно выбрать разделение двух или более репортеров на стадии белка. Одна из возможностей — это совместное трансляционное разделение с помощью саморасщепляющегося пептида [84,156]. Однако после расщепления пептид не вырезается, а остается прикрепленным к С-концу вышележащей белковой последовательности, что может влиять на его укладку или функцию. Это можно преодолеть путем присоединения пептидного линкера, который является мишенью для эндогенных пептидаз [157, 158], или мини-интеина с N-концевой способностью к авторасщеплению [159].Синхронизированная экспрессия двух белков также может быть получена с помощью полипротеиновой векторной системы, основанной на паре самоизвлекающихся мини-интеинов, называемых доменом двойного интеина, которые позволяют высвобождать оба белка (показано для трехчастного sfGFP) [160 ]. Напротив, использование внутреннего сайта входа в рибосомы (IRES) не было успешным и не рекомендуется, так как уровень управляемой IRES трансляции может варьироваться в зависимости от клетки [160]. Чтобы облегчить проблемы, связанные с визуализацией флуоресценции растений, можно также использовать люциферазы в качестве репортерного домена в биосенсоре.Одним из недостатков люцифераз является необходимость внешнего нанесения субстрата, который может не легко проникать в ткань растения. Чтобы преодолеть эту проблему, автолюминесцентные растения N. benthamiana были сконструированы путем вставки кластера генов биолюминесценции грибов (все с промотором 35S CaMV) [161]. Таким образом, трансгенные растения не нуждаются в добавлении какого-либо внешнего субстрата, поскольку они производят люциферин грибов из кофейной кислоты. Обработка метилжасмонатом, этиленом и рана вызывала более сильное свечение в течение нескольких секунд [161, 162].Однако использование метаболита растения влияет на конечную люминесценцию, производимую в зависимости от доступности. Например, более старые листья имели более низкое свечение [161, 162]. Подобный подход, избегающий применения экзогенного субстрата, был исследован в репортере RUBY, который производит красный пигмент беталаин. Три фермента, которые взаимодействуют в его пути биосинтеза из тирозина, экспрессируются под контролем различных промоторов в A. thaliana и разделяются при совместной трансляции из-за добавления саморасщепляющегося пептида 2A [163].

    IJMS | Бесплатный полнотекстовый | Транскрипция, процессинг и распад митохондриальной РНК при здоровье и болезнях

    Гормоны Тиреоидный гормон Т3 / рецептор Тироидный гормон обычно синтезируется и секретируется щитовидной железой. Т3 — это трийодтиронин, который в первую очередь отвечает за регуляцию метаболизма. Способствует транскрипции мтДНК, напрямую связываясь с мтДНК в области D-петли и в гене 12S [29,30,31,32].
    Глюкокортикоидные гормоны / рецепторы Глюкокортикостероиды обычно необходимы для реакции на стресс и участвуют в нескольких процессах, таких как воспаление, аллергия, заболевания коллагена, астма, недостаточность надпочечников, шок и некоторые новообразования. Способствует транскрипции мтДНК, напрямую связываясь с GR, встроенным во внутреннюю мембрану, или с чувствительными к глюкокортикоидами элементами мтДНК [34].
    17β-эстрадиол и ERβ Эстрадиол является наиболее сильнодействующей формой эстрогенных стероидов млекопитающих. Эстрадиол является мощным эндогенным антиоксидантом, ослабляет индукцию окислительно-восстановительных факторов транскрипции, апоптоз гепатоцитов и апоптоз клеток печени.Сообщалось, что он индуцирует продукцию интерферона (INF) -гамма в лимфоцитах и ​​усиливает антиген-специфический первичный ответ антител в мононуклеарных клетках периферической крови человека. способствует транскрипции мтДНК; в частности, он увеличивает экспрессию гена комплекса V [35].
    Мелатонин Мелатонин — это биогенный амин, продуцируемый шишковидной железой. Мелатонин регулирует цикл сна и бодрствования, химически вызывая сонливость и понижая температуру тела.Он также участвует в регуляции настроения, обучения и памяти, иммунной активности, сновидений, фертильности и воспроизводства, а также является эффективным антиоксидантом. Большинство действий мелатонина опосредовано связыванием и активацией рецепторов мелатонина. Снижает транскрипцию мтРНК косвенно, влияя на уровни мРНК и белка TFAM, TFB1M и 2M [36].
    Ферменты ремоделирования хроматина TFAM Связывается с промотором легкой цепи митохондрий и участвует в регуляции митохондриальной транскрипции.Требуется для точного и эффективного распознавания промотора митохондриальной РНК-полимеразой. Способствует инициации транскрипции от HSP1 и промотора легкой цепи за счет связывания непосредственно перед сайтами начала транскрипции. Умеет раскручивать ДНК. Сгибает митохондриальную ДНК промотора легкой цепи в U-образную форму через свои боксы HMG. Требуется для поддержания нормального уровня митохондриальной ДНК. Может играть роль в организации и уплотнении митохондриальной ДНК. Необходимое требование для транскрипции мтДНК.Метилирование CpG-островков может увеличивать связывание TFAM / ДНК, увеличивая транскрипцию [52,53].
    MOF Гистонацетилтрансфераза может участвовать в активации транскрипции. Может повлиять на работу банкомата. Он участвует в ацетилировании нуклеосомного гистона h5, специфически продуцирующего h5K16ac. Он может участвовать в ацетилировании нуклеосомного гистона h5 по нескольким остаткам лизина. Он также может ацетилировать TP53 / p53 по «Lys-120». Способствует транскрипции мтДНК [57].
    STAT3 Сигнальный преобразователь и активатор транскрипции, который опосредует клеточные ответы на интерлейкины и другие факторы роста. Действует как регулятор воспалительного ответа, регулируя дифференцировку наивных CD4 + Т-клеток в Т-хелперы Th27 или регуляторные Т-клетки. Участвует в регуляции клеточного цикла, индуцируя экспрессию ключевых генов для перехода от фазы G1 к фазе S. Отрицательно влияет на транскрипцию мтДНК [58].
    SIRT1 НАД-зависимая протеин-деацетилаза, которая напрямую связывает регуляцию транскрипции с внутриклеточной энергетикой и участвует в координации нескольких отдельных клеточных функций, таких как клеточный цикл, ответ на повреждение ДНК, метаболизм, апоптоз и аутофагия. Может модулировать функцию хроматина посредством деацетилирования гистонов и может способствовать изменениям метилирования гистонов и ДНК, что приводит к репрессии транскрипции. Отрицательно влияет на транскрипцию мтДНК [59].
    Dnmt Метилирует остатки CpG. Предпочтительно метилирует гемиметилированную ДНК. Ассоциируется с сайтами репликации ДНК в S-фазе, поддерживая паттерн метилирования во вновь синтезированной цепи. Он отвечает за поддержание паттернов метилирования, установленных в процессе развития. Отрицательно влияет на транскрипцию мтДНК через метилирование области D-петли.
    Факторы ядерной транскрипции c-Jun Фактор транскрипции, который распознает и связывается с мотивом гептамера энхансера 5′-TGA [CG] TCA-3 ‘.Участвует в активированной KRAS-опосредованной транскрипционной активации USP28 в клетках колоректального рака (CRC). Снижает транскрипцию мтДНК вместе с путём ретиноидного рецептора Х [38].
    NFATc1 Играет роль в индуцибельной экспрессии генов цитокинов в Т-клетках, особенно в индукции транскрипции генов IL-2 или IL-4. Также контролирует экспрессию генов в эмбриональных клетках сердца. Требуется для остеокластогенеза и регулирует многие гены, важные для дифференцировки и функции остеокластов. Подавляет транскрипцию Cyt-b и MT-ND1 посредством связывания области D-петли [39].
    NRF1 / 2 Факторы транскрипции активируют экспрессию гена EIF2S1 (EIF2-alpha). Связывает модуляцию транскрипции ключевых метаболических генов с ростом и развитием клеток. Участвует в контроле ядерных генов, необходимых для дыхания, биосинтеза гема, транскрипции и репликации митохондриальной ДНК. Основы транскрипции мтДНК.Способствует экспрессии TFAM, TFB1M, TFB2M, ферментов процессинга РНК, PGC1 и PRC [70].
    PGC1 и PRC PGC1 играет роль стимулятора факторов транскрипции и активности ядерных рецепторов. Активирует транскрипционную активность рецептора эстрогена альфа, ядерного респираторного фактора 1 (NRF1) и рецептора глюкокортикоидов в присутствии глюкокортикоидов.
    PRC действует как коактиватор во время транскрипционной активации ядерных генов, связанных с митохондриальным биогенезом и ростом клеток.Он участвует в совместной активации транскрипции генов-мишеней CREB и NRF1.
    Основы транскрипции мтДНК. Увеличивает транскрипцию NRF1 [71].
    mTOR Серин / треониновая протеинкиназа, которая является центральным регулятором клеточного метаболизма, роста и выживания в ответ на гормоны, факторы роста, питательные вещества, энергию и сигналы стресса. mTOR прямо или косвенно регулирует фосфорилирование не менее 800 белков. Функционирует как часть двух структурно и функционально различных сигнальных комплексов mTORC1 и mTORC2 (комплекс mTOR 1 и 2). Увеличивает транскрипцию мтДНК за счет модуляции PGC и YY1 [73].
    YY1 Многофункциональный фактор транскрипции, который демонстрирует положительный и отрицательный контроль на большом количестве клеточных и вирусных генов путем связывания с сайтами, перекрывающими сайт начала транскрипции. Снижает транскрипцию мтДНК. Необходим для рапамицин-зависимого ингибирования mTOR [73].
    p53 Многофункциональный фермент, который в основном действует как опухолевый супрессор при многих типах опухолей и вызывает остановку роста или апоптоз в зависимости от физиологических условий и типа клеток.Участвует в регуляции клеточного цикла в качестве трансактиватора, который отрицательно регулирует деление клеток, контролируя набор генов, необходимых для этого процесса. Фундаментальный для поддержания и транскрипции мтДНК. Подавляет проникновение RelA в митохондрии [77].
    HIF1α Функционирует как главный транскрипционный регулятор адаптивного ответа на гипоксию. Активирует в условиях гипоксии транскрипцию более 40 генов, белковые продукты которых увеличивают доставку кислорода или способствуют метаболической адаптации к гипоксии. Увеличивает транскрипцию мтДНК при сверхэкспрессии в митохондриях [78].

    (PDF) Расшифровка воспаления, его причин, геномных реакций и новых контрмер

    |

    27 из 32

    HAWIGER And ZIEnKIEWICZ

    79. Луо С., Шоу К.Т., Рагхаван А. и др. Взаимодействие кальциневрина

    с доменом фактора транскрипции NFAT1, который контролирует чистый импорт nu-

    . Proc Natl Acad Sci USA. 1996; 93 (17): 8907-8912.

    80. Старк Г.Р., Дарнелл Дж. Младший. Путь JAK-STAT в двадцать.

    Иммунитет. 2012; 36 (4): 503-514.

    81. Макбрайд К.М., Райх, Северная Каролина. Входы и выходы STAT1 ядерного

    транспорта. Sci STKE. 2003; 2003 (195): RE13.

    82. Хаспел Р.Л., Дарнелл Дж. Младший. Для инактивации Stat1 требуется ядерный белок тирозинфосфатаза

    . Proc Natl Acad Sci USA.

    1999; 96 (18): 10188-10193.

    83. Meijles DN, Pagano PJ. Нокс и воспаление сосудов

    адвентиция.Гипертония. 2016; 67 (1): 14-19.

    84. Кобаяси А., Кан М-И, Ватаи Й и др. Окислительные и электро-

    фильные стрессы активируют Nrf2 посредством ингибирования активности убиквитинирования

    Keap1. Mol Cell Biol. 2006; 26 (1): 221-229.

    85. Теодор М., Каваи Ю., Ян Дж. И др. Множественная ядерная локализация

    Сигналы

    участвуют в ядерном импорте фактора транскрипции

    Nrf2. J Biol Chem. 2008; 283 (14): 8984-8994.

    86.Freigang S, Ampenberger F, Spohn G и др. Nrf2 необходим для

    индуцированной кристаллами холестерина активации инфламмасом и обострения атеросклероза. Eur J Immunol. 2011; 41 (7): 2040-2051.

    87. Бретчер П., Эггер Дж., Шамшиев А. и др. Окисление фосфолипидов

    генерирует мощные противовоспалительные липидные медиаторы, которые имитируют

    структурно связанных про-рассасывающихся эйкозаноидов, активируя Nrf2.

    EMBO Mol Med. 2015; 7 (5): 593-607.

    88. Barajas B, Che N, Yin F, et al. Связанный с NF-E2 фактор 2 способствует атеросклерозу

    за счет воздействия на липопротеины плазмы и транспорт холестерина

    , которые затмевают антиоксидантную защиту. Артериосклер

    Thromb Vasc Biol. 2011; 31 (1): 58-66.

    89. de Zoete MR, Palm NW, Zhu S, Flavell RA. Инфламмасомы.

    Cold Spring Harb Perspect Biol. 2014; 6 (12): a016287.

    90. Ли Г-С, Субраманиан Н., Ким А.И. и др. Чувствительный к кальцию рецептор

    регулирует воспаление NLRP3 посредством Ca2 + и

    цАМФ.Природа. 2012; 492 (7427): 123-127.

    91. Sokolowska M, Chen LY, Liu Y, et al. Простагландин E2 ингибирует

    его активацию воспаления NLRP3 через рецептор EP4 и

    внутриклеточный циклический АМФ в макрофагах человека. J Immunol.

    2015; 194 (11): 5472-5487.

    92. Ким М.Л., Чае Дж. Дж., Пак Ю. Х. и др. Аберрантное выделение деполимера актина

    запускает пириновую инфламмасому и аутовоспалительное заболевание

    , которое зависит от IL-18, а не от IL-1beta.J Exp Med.

    2015; 212 (6): 927-938.

    93. Chae JJ, Cho YH, Lee GS, et al. Усиление функции Pyrin mu-

    вызывает активацию NLRP3-независимого от белка интерлейкина-1beta

    и тяжелое аутовоспаление у мышей. Иммунитет.

    2011; 34 (5): 755-768.

    94. Деретич В., Левин Б. Аутофагия уравновешивает воспаление в врожденном

    иммунитете. Аутофагия. 2018; 14 (2): 243-251.

    95. Denoble AE, Huffman KM, Stabler TV и др.Мочевая кислота

    является опасным сигналом увеличения риска остеоартрита из-за активации воспаления

    . Proc Natl Acad Sci USA. 2011; 108 (5): 2088-2093.

    96. Duewell P, Kono H, Rayner KJ, et al. Инфламмасомы NLRP3 необходимы для атерогенеза и активируются кристаллами холестерина.

    Природа. 2010; 464 (7293): 1357-1361.

    97. Грегор М.Ф., Хотамислигил Г.С. Воспалительные механизмы в ожи-

    сити. Анну Рев Иммунол.2011; 29: 415-445.

    98. Dalbeth N, Merriman TR, Stamp LK. Подагра. Ланцет.

    2016; 388 (10055): 2039-2052.

    99. Гольдштейн Дж. Л., Хоббс Х. Х., Браун М. С.. Семейный

    Гиперхолестеринемия. В: Scriver CR, ed. Метаболические и

    молекулярные основы наследственных заболеваний, 8-е изд. Нью-Йорк:

    компаний Макгроу-Хилл; 2000.

    100. Браун А.Дж., Сан Л., Ферамиско Д.Д., Браун М.С., Гольдштейн Д.Л.

    Добавление холестерина к мембранам ER изменяет конформацию

    SCAP, белка сопровождения SREBP, который регулирует метаболизм холестерина.Mol Cell. 2002; 10 (2): 237-245.

    101. Герман М.А., Перони О.Д., Виллория Дж. И др. Новая форма ChREBP iso-

    в жировой ткани регулирует системный метаболизм глюкозы.

    Природа. 2012; 484 (7394): 333-338.

    102. Osborne TF, Espenshade PJ. Эволюционная консервация и ад-

    -аптация в механизме, регулирующем действие SREBP: какой это был длинный, странный tRIP

    . Genes Dev. 2009; 23 (22): 2578‐2591.

    103. Гольдштейн JL, Браун MS.Век холестерина и коронарных артерий —

    годы: от бляшек до генов и статинов. Клетка. 2015; 161 (1): 161-172.

    104. Lee SJ, Sekimoto T, Yamashita E, et al. Структура importin‐

    beta, связанного с SREBP ‐ 2: ядерный импорт фактора транскрипции.

    Наука. 2003; 302 (5650): 1571-1575.

    105. Хортон Дж. Д., Гольдштейн Дж. Л., Браун М. С.. SREBP: активаторы полной программы синтеза холестерина и жирных кислот

    в печени

    .J Clin Invest. 2002; 109 (9): 1125-1131.

    106. Эль Хури П., Эльбитар С., Галеб И. и др. Мутации PCSK9 в милиальной гиперхолестеринемии fa-

    : от революционного открытия до методов лечения

    анти-PCSK9. Curr Atheroscler Rep.2017; 19:49.

    107. Jones PH, Bays HE, Chaudhari U, et al. Безопасность алирокумаба (моноклональное антитело A

    PCSK9) в 14 рандомизированных исследованиях. Am J

    Cardiol. 2016; 118 (12): 1805-1811.

    108. Сабатин М.С., Джульяно Р.П., Кич А.С. и др.Эволокумаб и

    клинических исходов у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. N Engl

    J Med. 2017; 376 (18): 1713-1722.

    109. Им С-С, Юсеф Л., Блашиц С. и др. Связывание липидного метаболизма с

    врожденным иммунным ответом в макрофагах через регулирующий стерол-

    белок-1a, связывающий торный элемент. Cell Metab. 2011; 13 (5): 540-549.

    110. Тиан Дж., Гольдштейн Дж. Л., Браун М.С. Для индукции инсулином SREBP-1c

    в печени грызунов требуется комплекс LXRalpha-C / EBPbeta.Proc Natl

    Acad Sci USA. 2016; 113 (29): 8182-8187.

    111. Han J, Li E, Chen L, et al. Коактиватор CREB CRTC2 контролирует метаболизм липидов в печени, регулируя SREBP1. Природа.

    2015; 524 (7564): 243-246.

    112. Чжоу Р.Х., Яо М., Ли Т.С., Чжу Й., Мартинс-Грин М., Шайи Дж.Й.

    Фактор роста эндотелия сосудов активация регуляторного стерола

    элемент связывающего белка: потенциальная роль в ангиогенезе. Circ

    Res.2004; 95 (5): 471-478.

    113. Сенгер Д.Р., Галли С.Дж., Дворжак А.М., Перруцци, Калифорния, Харви

    В.С., Дворжак Х.Ф. Опухолевые клетки секретируют фактор проницаемости сосудов —

    , который способствует накоплению асцитной жидкости. Наука.

    1983; 219 (4587): 983-985.

    114. Бейтс Д.О. Факторы роста эндотелия сосудов и проницаемость сосудов. Cardiovasc Res. 2010; 87 (2): 262-271.

    115. Ким Дж. Й., Гарсия-Карбонелл Р., Ямачика С. и др. ER стресс управляет липогенезом

    и стеатогепатитом через активацию каспазой-2 S1P.

    Ячейка. 2018; 175 (1): 133-45.e15.

    116. Лю Ю., Майор А.С., Зенкевич Дж. И др. Модуль ядерного транспорта снижает гиперхолестеринемию, атеросклероз и ожирение печени.

    J Am Heart Assoc. 2013; 2 (2): e000093.

    117. Кабашима Т., Кавагути Т., Вадзински Б.Е., Уеда К. Ксилулоза

    5-фосфат опосредует индуцированный глюкозой липогенез с помощью ксилулозы

    Цепь и синаптическая организация путей от переднего мозга к среднему мозгу, которые способствуют и подавляют вокализацию

    [Примечание редакции: авторы повторно представили исправленную версию статьи на рассмотрение.Ниже приводится ответ авторов на первый раунд проверки.]

    Рецензент № 1:

    Рукопись Майкла и др. описывает, как две разные области переднего мозга, расширенная миндалевидное тело (EA) и преоптическая область (POA) гипоталамуса, связывают и контролируют производство ультразвуковых вокализаций (USV) через периакведуктальный серый (PAG). USV производятся во время определенных взаимодействий с сородичами и имеют основополагающее значение для общения. Чтобы понять, как различные внутренние и внешние переменные влияют на производство USV, необходимо определить пути, несущие информацию о таких переменных.Это исследование делает важные открытия в нашем понимании схем, контролирующих производство USV, путем определения того, как два независимых пути взаимодействуют с нейронами PAG, которые в конечном итоге контролируют производство USV. Интересно, что эти два пути, по-видимому, оба обеспечивают ингибирование области PAG, которая контролирует производство USV, но чистый эффект противоположен: в то время как POA способствует производству вокализации, EA отключает его.

    В недавнем исследовании (Tschida et al., 2019) та же группа определила контур в каудолатеральном контуре PAG, активность которого необходима и достаточна для производства USV, а также его вывода в ствол мозга.Используя аналогичную стратегию, основанную на генетической маркировке нейронов PAG, участвующих в продукции USV, авторы теперь исследовали, как две разные входные области могут контролировать производство вокализаций. Посредством оптогенетических манипуляций и картирования цепей авторы предоставляют убедительную информацию о логике связи между миндалевидным телом / гипоталамусом и PAG, открывая возможность понять, как различные внутренние и внешние переменные могут контролировать это увлекательное поведение.Исследование выполнено хорошо, с использованием современных генетических инструментов для решения проблемы. Однако, на мой взгляд, авторы не представляют и не дают количественной оценки ряд результатов, которые могли бы сделать статью намного сильнее. Кроме того, несмотря на то, что авторы используют современные инструменты для маркировки нейронов PAG, которые участвуют в продукции USV (и которые они описали в Tschida et al., 2019), манипуляции, выполняемые во входных областях PAG, не являются специфический. Вместе с отсутствием некоторого анализа надежности выполненных оптогенетических манипуляций мне интересно, действительно ли некоторые результаты вызваны прямым манипулированием EA и POA.

    1) Авторы начинают с идентификации моносинаптических входов в нейроны PAG-USV (помеченные зависимым от активности образом) и на ГАМКергические локальные интернейроны (PAG-VGAT), которые находятся вблизи PAG-USV и которые могут их ингибировать. . Они обнаружили несколько структур в переднем мозге, включая POA, EA и CeA. Я знаю, что эти инструменты используются регулярно, но также известно, что эти инструменты могут сильно варьироваться и зависеть от объема впрыска, количества стартовых ячеек и т. Д.Нет количественной оценки стартовых клеток и транссинаптических меченых клеток для экспериментов на рис. 1A и B. Используются ли животные — самцы или самки?

    Мы включили дополнительные изображения в дополнение к результатам транссинаптического отслеживания, которые в настоящее время представлены в дополнительном файле 1 (рисунок 1 — приложение к рисунку 1, рисунок 1 — приложение к рисунку 2, рисунок 1 — приложение к рисунку 3, рисунок 1 — приложение к рисунку 4). Однако, поскольку наша цель состояла в том, чтобы идентифицировать дальнодействующие входы в нейроны PAG-USV, мы использовали длительное время выживания, которое уделяло приоритетное внимание визуализации тел афферентных клеток в отдаленных местах, а не целостности популяций стартовых клеток (которые со временем отмирают).Таким образом, хотя мы можем подсчитать несколько оставшихся стартовых ячеек, такая количественная оценка не будет точно отражать их исходное количество. Таким образом, мы предпочли бы не предоставлять такую ​​количественную оценку, поскольку она не может быть значимым образом связана с абсолютным количеством клеток, которые обеспечивают моносинаптический вход в нейроны PAG-USV. Мы добавили соответствующий язык в Материалы и методы. Кроме того, мы не делаем никаких заявлений об относительной плотности этих помеченных афферентов, скорее мы использовали функциональные подходы, чтобы исследовать их отношение к вокализации.

    Транссинаптическое отслеживание от ГАМКергических PAG нейронов проводилось у N = 2 самок и N = 4 самцов, и обе мыши, использованные для гибридизации in situ (рис. 1C-D), были самцами. Из-за сложности выявления USV у самок мышей транссинаптическое отслеживание нейронов PAG-USV (рис. 1A) было выполнено исключительно на самцах мышей, и мы прояснили эти детали в рукописи (подраздел «Тормозящие нейроны в гипоталамусе и миндалине обеспечивают вход в схему стробирования вокала PAG »).

    Кроме того, PAG — огромная структура, так же как POA и EA / CeA. Я не знаком с термином каудолатеральный PAG, но, судя по приведенным координатам, он очень похож на vlPAG, описанный в Tovote et al., 2016. Это правда?

    Нет, область PAG отличается от описанной Tovote et al. 2016. Каудолатеральный PAG упирается в vlPAG, но в основном дорсальнее vlPAG. Мы хотели бы подчеркнуть для обозревателя, что часть PAG, которая содержит нейроны PAG-USV, как описано в Tschida et al., 2019 и, как считается в данном исследовании, является близкой, но отличной частью PAG от vlPAG, исследованной Tovote et al., 2016 и другими. Мы разъяснили это различие в подразделе «Тормозящие нейроны в гипоталамусе и миндалевидном теле обеспечивают вход для голосовой стробирующей схемы PAG» в разделе результатов.

    Кроме того, авторы показывают увеличение только для помеченных структур, POA и EA / CeA. Отображение помеченных областей в контексте остальной части мозга сделало бы фигуру и результаты более понятными.

    Изображения с меньшим увеличением меченых бешенством нейронов в POA и Amg C / M / CeA теперь показаны на Рисунке 1 — добавлении к рисунку 1.

    Кроме того, насколько я понимаю, советник состоит из BST и CeA. Меня смущает, что авторы не считают CeA частью EA. Предоставление дополнительной информации о точном расположении помеченных структур значительно упростит изучение документа.

    Путаница, вызванная рецензентом 1 здесь, является результатом нашего предыдущего выбора названия для области миндалины, которую мы охарактеризовали в этом исследовании.Карман клеток, помеченных в миндалевидном теле с помощью как транссинаптического отслеживания (рис. 1B), так и нашей вирусной стратегии ретро-Cre (рис. 4A и рис. 4 — приложение к рисунку 1), занимает граничную зону между медиальной миндалиной и центральной миндалиной, которая не имела любое имя в любых исследованных нами атласах мозга. В исправленной рукописи мы называем эту область «центрально-медиальной пограничной зоной» (Amg C / M ), чтобы избежать этой путаницы.

    2) На рис. 1C / D авторы показывают результаты иммуногистологического анализа для определения природы входа в нейроны PAG-USV и PAG-VGAT.В методах очень мало информации о том, как это было определено количественно. Авторы показывают результаты только для 2 мышей в каждом состоянии. Представленные числа определены количественно путем анализа того, сколько ломтиков на животное?

    Данные, показанные на рис. 1C-D, представляют собой репрезентативные эксперименты по гибридизации in situ (т.е. окрашивание РНК), а отсутствие или присутствие окрашивания количественно определяли вручную. Мы добавили эту информацию в Материалы и методы, а также информацию о количестве секций, из которых было получено общее количество оцениваемых нейронов.Количественная оценка для каждой гибридизации in situ проводилась для N = 2 животных на каждое условие, что является стандартом для данной области.

    3) Авторы используют оптогенетическую стратегию для нацеливания на нейроны POA, которые проецируются на каудолатеральный PAG (Рисунок 2). Во-первых, эта стратегия заметно отличается от стратегии, использованной на рисунке 1. В первую очередь, эта стратегия (Cre-зависимые вирусы и ретроградный AAV, несущий CRE) позволяет маркировать все нейроны в POA, которые проецируются на PAG, а не только PAG-USV. и ПАГ-ВГАТ.Было бы важно понять, как нейроны, помеченные таким образом, соотносятся с нейронами в предыдущем эксперименте.

    Мы согласны с рецензентом в том, что вирусная стратегия AAV-retro-Cre отличается от моносинаптического транссинаптического отслеживания определенных типов клеток PAG, как показано на рисунке 1. К сожалению, мы не знаем о вирусной стратегии, не связанной с бешенством, которая могла бы позволяют нам маркировать моносинаптические входы для определенных типов клеток PAG для долгосрочной маркировки и оптогенетических манипуляций с активностью.Поскольку вирусная стратегия, основанная на бешенстве, убивает клетки через первую неделю после заражения, мы не можем применить эту стратегию для манипулирования нервной активностью во входных сигналах переднего мозга к определенным типам клеток PAG. Учитывая это ограничение, мы использовали вирусную стратегию AAV-retro-Cre, которая, как отмечает рецензент, будет маркировать клетки в данной области, которые проецируются на каудолатеральную PAG (с некоторыми исключениями, как отмечалось при отсутствии маркировки внутри CeA с использованием стратегия AAV-retro-Cre, как подробно описано на Рисунке 4, Рисунке 4 — Дополнение к Рисунку 1 и Рисунок 4 — Дополнение к Рисунку 2).

    Вирусная стратегия AAV-retro-Cre не будет маркировать идентичный набор клеток, как те, которые были помечены с помощью транссинаптического отслеживания, и, учитывая, что нет возможности применить обе вирусные стратегии в одном и том же животном, невозможно напрямую сравнить популяции помечены двумя стратегиями. В целом, однако, разумно ожидать, что ретро-Cre вирусная стратегия будет маркировать нейроны переднего мозга, которые обеспечивают вход для схемы вокализации PAG, в дополнение к нейронам переднего мозга, которые обеспечивают вход для др. Соседних клеток в каудолатеральном PAG.

    Несмотря на эти практические ограничения, мы применили гибридизацию in situ, чтобы убедиться, что нейроны переднего мозга, помеченные стратегией AAV-retro-Cre, относятся к тому же типу нейротрансмиттеров, что и те, которые помечены с помощью отслеживания на основе бешенства. В дополнение к наблюдению сильных эффектов оптогенетической активации этих PAG-проецирующих нейронов на поведение, мы также предоставляем доказательства того, что ГАМКергические нейроны EA напрямую ингибируют нейроны PAG-USV (Рисунок 5) и что ГАМКергические нейроны POA напрямую ингибируют нейроны VGAT + PAG (Рисунок 6). .Вместе мы утверждаем, что эти находки обеспечивают сильную поддержку вывода о том, что преоптические нейроны и нейроны миндалевидного тела, меченные стратегией AAV-retro-Cre, обеспечивают функциональные и поведенчески значимые входные данные для схемы вокализации PAG.

    Затем они используют ChR2 для выявления активности нейронов POA и записи USV, показывая, что эта манипуляция приводит к вокализации у 6 из 8 мужчин и 3 из 4 женщин. Во-первых, возможно, мне что-то не хватает, но я не вижу контроля (животному, которому имплантировали только волокно и свет, или животному, которому вводили контрольный вирус, имплантировали волокно и подвергали воздействию света).

    Автор обзора прав в том, что мы не включили контроли GFP для экспериментов по оптогенетической активации POA. Теперь мы включаем данные от 5 контрольных мышей POA GFP, а также включаем количественную оценку, чтобы проиллюстрировать, что уровни USV, вызванные оптогенетической активацией нейронов POA PAG , значительно превышают исходные уровни вокализации у этих же животных.

    Во-вторых, единственные представленные данные — это количество животных каждого пола, которые ответили.Было бы здорово увидеть гистологию этих животных: была ли инъекция или волокно неправильно введены животным, что это не сработало? Кроме того, что означает, что 6 из 8 мужчин поют? Вы наблюдали один и тот же результат каждый раз, когда загорался свет? Каковы были различия в испытаниях? Количественной оценки результатов нет, за исключением некоторых параметров, представленных в дополнительных данных.

    Как указано в материалах и методах, мы исключили всех животных с ошибочными инъекциями или плохой вирусной экспрессией из дальнейшего анализа.

    На том же рисунке 2C / D показан эффект манипуляции POA с использованием линии Esr1 + Cre. Опять же, количественная оценка не предлагается. Как соотносятся друг с другом результаты двух манипуляций POA? Задержка запуска USV в этих двух экспериментах кажется совершенно разной. Но опять же, поскольку показаны только примеры, мы не знаем, какова изменчивость в разных экспериментах.

    Существует вариабельность эффективности оптогенетической активации при вызове вокализации в испытаниях на отдельных животных, между животными в пределах одного состояния, а также между условиями.Теперь мы включаем подробную количественную оценку среднего числа USV, вызванных за одну стимуляцию, доли испытаний стимуляции, которые вызвали USV, и средней задержки от начала стимуляции до первого начала USV как у экспериментальных, так и у контрольных животных (рис. 2F). Мы хотим подчеркнуть, что некоторая количественная оценка латентности начала USV и продолжительности приступов USV, вызванных оптогенетической активацией, сравнивается у мышей и в разных условиях на Рисунке 2 — приложение к рисунку 1.

    Помечены ли нейроны стратегиями A и D, отправляющими коллатерали в другие регионы? Я также нахожу удивительным, что результаты прямой стимуляции концов Esr1-POA-PAG в PAG привели к другим поведенческим результатам, которые не наблюдались, когда сомы были непосредственно активированы на уровне PAG.Как это можно объяснить?

    Да, эти нейроны посылают коллатерали в другие области, как показано на рисунке 2 — рисунок в приложении 3. Когда мы оптогенетически активируем тела клеток Esr1 + POA, размещение наконечника непосредственно над POA ограничивает распространение света на тела клеток POA, несмотря на то, что экспрессия AAV-FLEX-ChR2 иногда распространяется на соседние вышележащие структуры, такие как BNST. В случае экспериментов по активации аксонов наконечник, помещенный в PAG, может активировать окончания аксонов любых PAG-проецирующих Esr1 + нейронов внутри или поблизости от POA, которые инфицированы вирусом.Таким образом, мы подозреваем, что дополнительные поведенческие эффекты, наблюдаемые в экспериментах с терминальной активацией аксонов, связаны с небольшим количеством нецелевого вирусного мечения в нейронах Esr1 + рядом с POA.

    Как вы можете объяснить такие длительные задержки начала вокализации? В некоторых случаях для создания USV требовалось более 5 секунд (минимальная задержка). Помимо минимальной задержки, нужно иметь представление о распределении задержки между животными и внутри животных.

    Для экспериментов по активации тела клеток POA большинство мышей (13/16) продемонстрировали минимальную задержку от лазерной стимуляции до продукции USV <500 мс (данные показаны на рисунке 2 - приложение к рисунку 1B). POA находится перед PAG, который, в свою очередь, располагается перед премоторными и моторными нейронами, важными для вокализации. Ранее мы обнаружили (Tschida et al., 2019), что средняя латентность от оптогенетической активации нейронов PAG-USV до начала USV составляла приблизительно 500 мс (минимальная задержка ~ 30 мс), и поэтому неудивительно, что оптогенетическая активация POA вызывает USV с более длительными задержками, чем наблюдаемые во время активации PAG-USV.Мы также отмечаем, что о средних задержках порядка секунд от оптогенетической активации гипоталамуса до наблюдаемых эффектов поведения сообщалось ранее (см. Рисунок 2I и рисунок 3H от Wei et al., 2018, где показано среднее время ожидания ~ 5 с от активации POA. к установке и извлечению щенка, соответственно; аналогично, см. рис. 4I от Lin et al., 2011, показывающий среднюю задержку ~ 4 с от активации VMHvl до атаки). Мы добавили язык к результатам, чтобы напрямую сравнить латентные периоды от активации POA до продукции USV, наблюдаемые в текущем исследовании, с латентными периодами, о которых сообщалось в других работах, от начала активации гипоталамуса до последующего воздействия на поведение.Мы также включили дополнительную количественную оценку вариабельности латентного периода от оптогенетической стимуляции до начала УЗИ у животных (рис. 2F).

    Почему количество животных, представленное на Рисунке 2 — дополнении к рисунку 2A, отличается от рисунка 2 — дополнения к рисунку 2B?

    Мы использовали различные стимулы лазерного поезда, чтобы оптогенетически вызвать вокализацию у каждого животного, и на Рисунке 2 — добавлении рисунка 1CFigure мы пропустили 5 животных, из которых у нас не было достаточного количества испытаний с показанной точной стимуляцией (2s- длинные лазерные поезда).Мы прояснили отсутствие 5 животных в легенде рисунка.

    Я не знаком с этим, но издают ли животные звуки изолированно? По какому графику проводилась оптогенетическая стимуляция? Вы уверены, что USV были вызваны стимуляцией? С такими долгими задержками и незнанием разброса латентности внутри животного после активации ChR2 я чувствую себя немного некомфортно, делая сильное заявление о том, что стимул POA действительно является причиной USV. Точно понять результаты действительно сложно.

    Мыши издают редко или совсем не издают по отдельности, и мы абсолютно уверены, что оптогенетическая стимуляция POA вызывает вокализацию у изолированных мышей. В частности, мы установили в Tschida et al., 2019, что мыши издают очень мало, если вообще вокализируют, в отсутствие каких-либо социальных партнеров или социальных сигналов (см. Рис. 3A из этой статьи), и этот вывод согласуется с широким консенсусом. в полевых условиях, когда мыши производят USV в различных социальных контекстах, но очень мало или совсем не производят USV при мониторинге в условиях социальной изоляции.Мы представили новую количественную оценку на протяжении всего рисунка 2 (рисунок 2B, D, E), чтобы продемонстрировать, что исходная частота вокала вне периодов оптогенетической стимуляции низкая, а также контрольные данные, показывающие, что доставка синего света в мозг у мышей с экспрессией GFP в POA не вызывает вокализации (Рисунок 2F).

    Примечание: я думаю, что данные из рисунка 2 — дополнение к рисунку 2 должны быть помещены в основной текст.

    Мы оставили рисунок 2 — дополнение к рисунку1 как есть, но включили дополнительную количественную оценку в основной рисунок 2.

    Все эксперименты POA-PAG проводятся в неспецифической популяции, это касается не только нейронов, проецирующих PAG-USV, но и всех каудолатеральных PAG. Кроме того, эти нейроны могут иметь коллатерали с другими областями мозга. Активация терминалов может иметь обратное распространение, и если эти клетки отправляют залог в другие регионы, эффект может быть опосредован этим. Не могли бы вы попытаться в эксперименте, в котором вы активировали терминалы, заблокировать активность POA? Таким образом, результаты, полученные при активации терминалов, можно было отнести только к проекциям на каудолатеральный PAG (аналогично тому, что было выполнено в Wong et al., 2016, где они применяли ТТХ и лидокаин в LS для блокирования активности при одновременной стимуляции терминалов LS).

    Мы согласны с тем, что обратное распространение — это недостаток любого оптогенетического терминального эксперимента. Хотя мы ранее рассматривали эксперимент по инактивации POA, предложенный автором обзора, мы не использовали этот подход, поскольку подавление лидокаином клеточных тел POA не гарантирует блокирования обратного распространения активности от PAG-окончаний к другим частям аксональных ветвлений этих ячеек и поэтому не полностью решает эту проблему.

    Однако теперь мы включаем данные, которые непосредственно решают проблему, вызвавшую озабоченность рецензента. Мы наблюдали, что активация коллатералей аксонов Esr1 + POA клеток в другой области мозга, VTA, не вызывает вокализаций (Figure 2F). Этот отрицательный результат подтверждает тот факт, что есть что-то особенное в проекции из POA в PAG, а не в рекрутинг не-PAG мишеней аксонов POA-PAG.

    4) Я не знаком с анализом, проведенным для сравнения оптоиндуцированных и направленных женщинами USV.Тем не менее, мне было интересно, пытались ли авторы исследовать, как женщины реагировали на опто-USV. Кроме того, как эти вокализации сравниваются со стимуляцией PAG-USV, описанной в их недавней статье? Они упоминают, что задержки намного больше, но ничего не упоминается в отношении других функций USV.

    Мы не характеризовали ответы самок на оптогенетически вызванные вокализации, поскольку это не относится к предмету нашего исследования. Мы также не включили анализ VAE данных Tschida et al., 2019, поскольку было бы сложно сделать системные выводы из сравнения этих данных из-за ограниченного размера набора данных PAG-USV (N = 2 мыши) в нашем предыдущем исследовании.

    5) Затем авторы исследовали роль проекций миндалевидного тела-PAG. Разработанная сейчас стратегия включает использование Cre-зависимых вирусов в миндалевидном теле и инъекцию retroAAVs-Cre в PAG. Авторы этой стратегии отмечают, что маркируется только EA, а не CeA. Следовательно, их манипуляции только ЕА.Опять же, я не специалист по миндалевидному телу, но во многих статьях упоминается, что ЦЭА является частью ЭА, и поэтому я сбит с толку. Я подчеркиваю этот момент, потому что мне трудно понять взаимосвязь между областями, которыми манипулируют в этом исследовании и Tovote et al., 2016. В этом случае описана аналогичная организация цепи, где нейроны CeA подавляют нейроны vlPAG, вызывая замораживание.

    В новой рукописи мы называем эту область «центрально-медиальной пограничной зоной» (Amg C / M ), чтобы избежать этой путаницы.

    Итак, мне интересно, можно ли каким-то образом интерпретировать полученные здесь результаты аналогично результатам, полученным в этой статье: то, что вы вызываете, — это состояние страха, которое могло бы привести к остановке животным производства USV. Я знаю, что авторы проанализировали другие варианты поведения и у них нет никаких указаний на то, что животное входит в состояние страха во время действия нейронов EA-PAG. Однако эта стратегия не маркирует нейроны EA, которые проецируются конкретно на нейроны PAG-USV, она маркирует все нейроны EA-VGAT, которые проецируются на каудолатеральные PAG.Чтобы убедиться, что эффект вызван прямой инактивацией нейронов PAG-USV, могут ли авторы выполнить ту же моносинаптическую трассировку, что и на рисунке 1, а затем пометить нейроны, проецирующие EA-PAG, другой стратегией? Например, все ли нейроны EA-PAG-нейроны габаергичны? Если да, они могут просто ввести не согнутый retroAAV в PAG, а затем выполнить моносинаптическую трассировку, начиная с PAG-USV. Если бы в этих двух экспериментах была отмечена одна и та же популяция в EA, то они могли бы утверждать, что эффект опто-стимуляции нейронов EA-PAG действительно заключается в ингибировании нейронов PAG-USV (при этом оптические манипуляции выполняются на терминалах, в PAG , как на рисунке 4D).

    Мы не согласны с предположением автора обзора о том, что активация нейронов Amg C / M PAG вызывает у мышей состояние страха. Фактически, мы непосредственно рассмотрели эту возможность (подраздел «Активация PAG-проецирующих нейронов AmgC / M временно подавляет продукцию USV») и продемонстрировали, что активация Amg C / M не вызывает ни бегства, ни замораживания (рисунок 2 — приложение к рисунку 2B) и что оптогенетическая активация нейронов Amg C / M PAG не вызывает отвращения к месту в реальном времени (рисунок 2 — приложение к рисунку 2A).

    Как обсуждалось ранее, невозможно выполнить транссинаптическое отслеживание от определенных типов клеток PAG и мечение AAV-retro-Cre от PAG у одного и того же животного. К сожалению, мы не знаем о вирусной стратегии, не связанной с бешенством (и, следовательно, нетоксичной), которая дает нам долгосрочный доступ к нейронам переднего мозга, которые проецируют определенные типы клеток PAG, которые были бы необходимы для проведения эксперимента, предложенного рецензент. Мы полагаем, что сильное влияние на поведение, наблюдаемое в экспериментах по оптогенетической активации AAV-retro-Cre, является убедительным подтверждением идеи о том, что нейроны, проецирующие PAG в Amg C / M , подавляют продукцию USV, и наши данные среза предоставляют дополнительную поддержку этому. идея о том, что по крайней мере некоторые из PAG-проецирующих нейронов Amg C / M обеспечивают моносинаптический ввод в нейроны PAG-USV, обеспечивая вероятный синаптический субстрат для наблюдаемых нами поведенческих эффектов.

    Рецензент № 3:

    Во многих поведенческих контекстах мыши вызывают ультразвуковые вокализации (УЗВ), и было показано, что эти высказывания в основном генерируются подкорковыми областями. В частности, периакведуктальный серый (PAG) блокирует производство голоса у млекопитающих. Недавно та же лаборатория опубликовала статью об оптогенетической активации / подавлении подгруппы нейронов PAG, которые, как ранее было показано, активны во время USV. В предыдущей статье они описали, как подавление нейронов PAG-USV блокирует продукцию USV, тогда как активация нейронов PAG-USV способствует продукции USV.В этом исследовании авторы стремятся изучить анатомические восходящие источники, которые обеспечивают входные данные для нейронов PAG-USV, и спросить, являются ли входящие исходные данные функциональными, то есть достаточными для проявления вокального поведения.

    Короче говоря, анатомическая трассировка входов PAG-USV интересна, но не совсем удивительна, поскольку входы PAG отслеживались и раньше. Трассировка для конкретного типа ячейки добавляет новую точку. Поведенческие эксперименты дают неоднозначное понимание схемы. С одной стороны, они контрастируют с предыдущими отчетами, а с другой стороны, они повторяют те же выводы, которые были описаны в предыдущих отчетах.Это делает текущее исследование менее новым и привлекательным. Кроме того, анализа данных недостаточно, и, следовательно, у меня есть серьезные опасения по поводу публикации этого исследования в eLife.

    Отслеживание синаптических входов на нейроны PAG-USV было достигнуто с помощью зависимого от активности мечения. Помимо мечения этих нейронов, авторы также пометили входящие в восходящий поток ГАМКергические нейроны PAG, которые обеспечивают ингибирование нейронов PAG-USV. Анатомические связи PAG были картированы ранее, и новизна здесь заключается в возможности определить, на какой тип клеток (PAG-USV или ГАМКергический нейрон PAG) проецируются другие области.Авторы полностью упускают из виду это и предоставляют только Таблицу 1, которая содержит недостаточную информацию, чтобы оценить новые идеи. Я предлагаю предоставить примеры изображений и количественные данные вместо «+» и «-» и обсудить эти результаты далее.

    Мы включили дополнительные изображения моносинаптического бешенства, отслеживаемого с помощью голосовой стробирующей схемы PAG, на рис. 1 — приложение к рисунку 1, рисунок 1 — приложение к рисунку 2, рисунок 1 — приложение к рисунку 3, рисунок 1 — приложение к рисунку 4.Мы обнаружили, что регионы, помеченные транссинаптическим отслеживанием, обеспечивают вход как для нейронов PAG-USV, так и для соседних нейронов VGAT + PAG (как у мужчин, так и у женщин).

    Хотя нейроны были помечены в различных областях мозга, авторы решили сосредоточиться на гипоталамусе и миндалевидном теле. Этот выбор остается неуловимым и недостаточно мотивированным. Кроме того, авторы подставили соломинку, утверждая, что можно предположить противоположные поведенческие эффекты, поскольку было показано, что гипоталамус участвует в сексуальном поведении, тогда как миндалевидное тело участвует в поведении, связанном со страхом.Однако гипоталамус также участвует в тревожном поведении, а миндалевидное тело — в позитивном эмоциональном поведении.

    Мы предоставили дополнительный контекст и обоснование для сосредоточения внимания на гипоталамусе и миндалевидном теле (подраздел «Тормозящие нейроны в гипоталамусе и миндалевидном теле обеспечивают вход в схему голосового стробирования PAG»). Мы согласны с рецензентом в том, что как гипоталамус, так и миндалевидное тело вовлечены в множество сложных и различных эмоциональных состояний и поведения, и нет никаких сомнений в том, что каждая из этих областей мозга содержит наборы нейронов, которые могут влиять на социальное поведение в сложных и сложных условиях. часто ортогональными способами.

    Подраздел «Тормозящие нейроны в гипоталамусе и миндалевидном теле обеспечивают вход в схему голосового стробирования PAG»: «плотная маркировка» — это не ясно из данных. На рисунке 1 маркировка POA кажется редкой как в PAG-USV, так и в PAG-VGAT +? Дайте количественную оценку.

    Мы включили дополнительные изображения (рисунок 1 — дополнение к рисунку 1, рисунок 1 — приложение к рисунку 2, рисунок 1 — приложение к рисунку 3, рисунок 1 — приложение к рисунку 4 рисунки), которые позволят читателям сравнить плотность маркировки в POA по сравнению с к другим входам переднего мозга в PAG, которые были помечены с помощью транссинаптического отслеживания.Мы сосредоточились на преоптической области отчасти потому, что мы обнаружили выраженные эффекты на вокальное поведение в наших первоначальных экспериментах с этой областью, а не потому, что преоптическая область содержала самую высокую плотность транссинаптически меченых нейронов из всех областей, обеспечивающих вход для схемы вокализации PAG. Мы также отмечаем, что эффективность транссинаптического отслеживания на основе бешенства существенно снижается по мере увеличения расстояния между областью выше по течению и целевой областью, и, следовательно, истинная плотность данного дистального входа может быть недооценена, если рассматривать только транссинаптическое отслеживание.

    Авторы утверждают, что оптогенетическая стимуляция нейронов POA-PAG вызывает USVs. Представленных доказательств недостаточно, чтобы подтвердить это утверждение. Рисунок 2A и видео — единичные случаи, совпадающие с оптогенетическим импульсом. Как авторы могут исключить, что это произошло не случайно? Кроме того, начало вокализации отличается на Рисунке 2 и в фильме. Если вокализации происходят регулярно после оптогенетической стимуляции, эти данные должны быть показаны и количественно определены.Насколько надежным был этот эффект? Какая задержка? Кроме того, Gao et al., 2018 уже описали, что оптогенетическая активация ГАМКергических нейронов в POA может вызывать USV у мышей, что делает эти данные не новыми.

    Мы предоставили дополнительную количественную оценку данных, которые мы собрали у этих мышей, включая надежность оптогенетической активации при выявлении USV, вариабельность латентности этих эффектов внутри и между мышами, а также данные из различных контрольных групп (рис. 2F). .Мы установили в Tschida et al., 2019 (рисунок 3A), что мыши издают очень мало, если вообще вокализируют в отсутствие социального партнера, и теперь мы ясно показываем на рисунке, что оптогенетическая активация POA вызывает уровни продукции USV, значительно превышающие исходный уровень.

    Нам известно, что Gao et al., 2019 показали, что оптогенетическая активация ГАМКергических нейронов POA вызывает продукцию USV, и мы рады, что наши результаты согласуются с этим предыдущим наблюдением. Мы расширили это наблюдение, продемонстрировав, что активации Esr1 + / GABAergic POA нейронов, которые проецируются на PAG, достаточно, чтобы вызвать USVs.Учитывая, что ГАМКергические нейроны POA включают отдельные подмножества нейронов с разнородными проекционными целями в мозгу, мы считаем, что эта дополнительная деталь является одновременно новой и важной, и подчеркиваем, как наша работа связана с предыдущими результатами в подразделе «Активация PAG-проецирующих нейронов POA вызывает USV при отсутствии социальных сигналов ».

    Чтобы сузить молекулярный фенотип нейронов POA, авторы выполнили гибридизацию in situ и определили, что нейроны POA-PAG экспрессируют рецептор эстрогена α.Wei et al., 2018 демонстрируют, что активация нейронов POA, экспрессирующих рецепторы эстрогена α, приводит к проявлениям сексуальной предвзятости. Майкл и его коллеги намекают на свою неспособность воспроизвести этот результат. В подразделе «Активация PAG-проектирующих нейронов POA выявляет USV в отсутствие социальных сигналов» указано количество животных, но сами данные не показаны, а статистические тесты неясны. Один из способов устранить несоответствие между Wei et al. Исследование и результаты, показанные здесь, предназначены для записи нейронов во время оптогенетической стимуляции.Как авторы могут подтвердить, что оптогенетическая стимуляция приводит к функциональной активации целевых нейронов?

    Используя наши параметры оптогенетической стимуляции, мы смогли выявить устойчивую продукцию USV, но никогда не наблюдали нарастание конспецифического вида после оптогенетической активации нейронов POA PAG . Учитывая сильное влияние на голосовое поведение оптогенетической активации нейронов POA (для чего мы предоставили дополнительную количественную оценку и элементы управления на рисунке 2, чтобы убедить обозревателей в этих эффектах), мы уверены, что параметры оптогенетической стимуляции, примененные в нашем исследовании, были достаточными для надежно активируют нейроны POA.Как указано в Обсуждении, мы полагаем, что использование нами более низкой интенсивности света и частоты стимуляции может объяснить расхождение между нашими выводами и выводами Wei et al.

    Представленный график оптогенетической стимуляции и результирующих вокализаций (подраздел «Активация PAG-проектирующих нейронов POA вызывает USVs в отсутствие социальных сигналов») трудно понять. Даже при подсчете различных синаптических стадий и добавлении значительных задержек скорости проведения, временной ход биологически маловероятен, а просто слишком велик.Это наблюдение подробно не обсуждается и остается неясным. Как можно исключить случайное происхождение вокализации и случайное совпадение стимуляции и вокализации?

    Отсутствие вокализации в различных контрольных экспериментах, которые мы сейчас включаем (рис. 2F), исключает случайную связь. В пересмотренной рукописи мы представили количественную оценку, показывающую, что продукция USV вызывается выборочно во время и после периодов оптогенетической активации, и что исходные уровни вокализации вне периодов лазерной стимуляции были низкими у этих животных (рис. 2B, D, E).Мы отмечаем, что средние задержки порядка секунд от оптогенетической активации гипоталамуса до наблюдаемых эффектов поведения были зарегистрированы и в других исследованиях (см. Рисунок 2I и рисунок 3H от Wei et al., 2018, показывающий среднее время ожидания ~ 5 с. от активации POA до посадки и извлечения детенышей, соответственно; аналогично, см. рисунок 4I от Lin et al., 2011, показывающий среднюю задержку ~ 4 с от активации VMHvl до атаки), добавляя дополнительную поддержку биологической правдоподобности наблюдаемых нами задержек.Даже при прямой оптогенетической активации нейронов PAG-USV мы наблюдали средние задержки до сотен миллисекунд (Tschida et al., 2019). Мы добавили упоминания этих предыдущих результатов в отношении латентных периодов, которые мы наблюдали в текущем исследовании (подраздел «Активация нейронов POA, проектирующих PAG, вызывает USV в отсутствие социальных сигналов»).

    Авторы пытаются объективно количественно оценить USV во время оптогенетической стимуляции и в контрольных условиях и использовали подход моделирования без учителя.Данные были визуализированы как UMAP скрытых функций (рис. 3C). Основываясь на различиях в визуальном представлении этих карт и MMD, авторы заявляют, что подмножество USV схожи, а другое подмножество отличается во время оптостимуляции по сравнению с присутствием женщины (подраздел «Акустическая характеристика USV, вызванная активацией нейронов POA») . Это утверждение сбивает с толку, и остается неясным, что похоже, а что нет. Для решения этой проблемы авторы более подробно исследовали акустику.Они утверждают, что опто-USVS, как правило, громче и перекрывает более широкую полосу частот. Этот результат, показанный на рисунке 3F, трудно понять. На рисунке 3F нельзя определить, перекрываются ли точки, и, следовательно, зеленые точки данных не видны на большей части рисунка.

    Данные на Рисунке 3F не наложены таким образом, чтобы скрыть видимость зеленых точек, и этот рисунок точно отражает вывод о том, что подмножество оптогенетически вызванных USV были громче и имели большую полосу частот, чем USV, ориентированные на женщин, произведенные те же мыши.

    Другая проблема заключается в том, что USV различаются в зависимости от социального контекста. Авторы должны провести тот же анализ на USV, который был вызван, когда самки не было и без опто-стимуляции, чтобы убедиться, что наблюдаемые изменения не связаны с различиями в социальном контексте. Временная организация и использование могут быть дифференцированы в нескольких предполагаемых классах USV, также вытекающих из различных артикуляционных паттернов (Castellucci et al., 2018).

    Мыши производят мало или совсем не производят USV при тестировании в отсутствие социальных сигналов или партнеров.Тем не менее, мужчины часто кричат ​​при выделении женской мочи. Поведение, демонстрируемое мышами при исследовании мочи, относительно похоже на поведение, которое демонстрируют мыши, протестированные в одиночку, в наших экспериментах по оптогенетической активации (отсутствие преследования или взлета из-за отсутствия социального партнера, частое обнюхивание и медленные, исследовательские движения вокруг испытательная камера). Интересно, что предыдущее исследование показало, что УСВ, вырабатываемые самцами в ответ на женскую мочу, были значительно громче и, как правило, имели большую пропускную способность, чем те, которые производились для живого социального партнера-женщины (Chabout et al., 2015). Мы благодарим рецензента за их понимание, и мы добавили язык к рукописи (Обсуждение), чтобы подчеркнуть возможность того, что USV, вызванные оптогенетической активацией POA, могут быть больше похожи на те, которые производятся в ответ на стационарные женские сигналы, чем на движущиеся женщины. социальный партнер.

    Впоследствии Майкл и др. Протестировали эффект стимуляции нейронов миндалины, проецирующих PAG, и обнаружили, что стимуляция либо нейронов EA-PAG, либо, более конкретно, нейронов ГАМКергических EA-PAG приводит к подавлению вокализации во время продолжающегося поведения.Хотя этот результат интригует (рис. 4B), представление на рис. 4D (правая панель) вводит в заблуждение. Почему количество USV в предварительном состоянии намного выше, чем во время пост-состояния? Как опто-стимуляция влияет на нервную активность?

    Мыши обычно производят USV в приступах, которые длятся несколько секунд. По мере того, как кто-то продвигается во времени через бой USV, вероятность того, что бой закончится, возрастает. Таким образом, снижение скорости USV с течением времени (до vs.лазер по сравнению с постом) у контрольных животных просто отражает естественную статистику продукции USV и является ожидаемой. Мы пояснили эту идею в легенде к рисунку 4.

    Авторы добавляют раздел о восходящих аксональных проекциях нейронов POA-PAG и EA-PAG. Эти данные не дополняют фокус данного исследования и в дальнейшем не обсуждаются. Какой смысл авторы хотят этим сделать?

    Мы включили эти описательные данные просто для того, чтобы предоставить больше информации о паттернах проекций клеток, охарактеризованных в этом исследовании, на случай, если эта информация будет полезна другим ученым.

    Чтобы детально проверить возможность соединения, авторы выполнили записи срезов и измерили синаптические входы на разные типы клеток, стимулируя при этом другие. Хотя они обнаружили, что некоторые нейроны PAG-USV получают тормозные токи, когда нейроны EA стимулируются, авторы не проводят симметричный эксперимент и не стимулируют нейроны POA-PAG при записи нейронов PAG-USV. Вместо этого записываются нейроны VGAT +, и показано, что подмножество также получает тормозной ток.Кроме того, стимулировались нейроны VGAT + и регистрировали PAG-USV, чтобы продемонстрировать, что нейрон VGAT + обеспечивает ингибирование этих нейронов PAG-USV. К сожалению, данные менее убедительны, чем описано в тексте. Например, в подразделе «Синаптические взаимодействия между нейронами POAPAG и EAPAG и схемой голосового стробирования PAG» «большинство (18 из 27)»: Является ли это статистически значимым? С чем это можно сравнить? Не слишком ли мало записанных нейронов?

    Теперь мы включаем данные, в которые мы выполнили регистрацию целых клеток в срезах мозга из нейронов PAG-USV при оптогенетической активации PAG-проецирующих нейронов POA.Мы наблюдали прямые синаптические связи только в 1/23 клеток, и эти результаты теперь представлены на Рисунке 6 — приложении к рисунку 1.

    Что касается второго пункта, мы собрали дополнительные данные от нейронов VGAT + PAG при стимуляции входов POA, хотя мы не считаем, что исходное количество зарегистрированных нейронов, о котором мы сообщали, является слишком низким. Теперь мы сообщаем, что 26/36 нейронов VGAT + PAG получают прямой синаптический вход от PAG-проецирующих нейронов POA (подраздел «Синаптические взаимодействия между нейронами POAPAG и AmgC / M-PAG и голосовой стробирующий контур PAG»).Результат, заключающийся в том, что нейроны ГАМКергические ПАГ получают прямые тормозные сигналы от РОА, вполне очевиден. По нашему опыту использования методов картирования оптогенетических цепей в срезах мозга, обнаружение того, что две трети клеток реагируют на оптогенетическую стимуляцию, является хорошим результатом. Отметим, что такой выход типичен или лучше, чем типичный для экспериментов с оптогенетическими срезами в PAG. Например, см. Рисунок 2I в статье Tovote et al., 2016 Nature, в которой IPSC были обнаружены в 50% (12/24) зарегистрированных нейронов PAG после оптогенетической стимуляции локальных ингибирующих нейронов.Расширенные данные На рис. 2 из той же статьи показано, что IPSC были обнаружены в 3 примерах нейронов PAG в ответ на терминальную стимуляцию. Очевидно, что 26/36 чувствительных клеток составляют большинство, и существует множество причин, по которым некоторые клетки, зарегистрированные в срезах мозга, не реагируют на оптогенетическую стимуляцию. Во-первых, маловероятно, что POA будет обеспечивать входной сигнал для каждого VGAT + нейрона PAG, поскольку разные нейроны, ингибирующие PAG, могут быть важны для различного PAG-опосредованного поведения. Во-вторых, подготовка среза мозга разрывает многие связи, а также убивает клетки и терминалы, тем самым еще больше сокращая количество соединений, которые мы можем обнаружить.Следовательно, наблюдение прямой ингибирующей связи в 2/3 зарегистрированных ячеек является хорошим доказательством того, что эта связь существует.

    Раздел результатов и раздел обсуждения: «данные не показаны» — во времена воспроизводимости данных и открытого доступа это утверждение неприемлемо. Если авторы хотят добавить эту информацию в текст и порассуждать о них, их нужно показать.

    Мы удалили эти упоминания о данных, которые не отображаются.

    [Примечание редакции: далее следует ответ авторов на второй раунд рецензирования.]

    Существенных изменений:

    1) Одно из основных утверждений статьи состоит в том, что существует противоположный эффект POA по сравнению с габаергическим входом Amg: в то время как POA приводит к USV, Amg ведет к подавлению USV. Однако, если я правильно понимаю эксперимент, изображенный на рисунке 1B, G и TVA должны выражаться только в габаэргических нейронах PAG, а затем инъекция бешенства должна маркировать все нейроны, которые проецируются на них, независимо от того, являются ли они габаэргическими или глутаматергическими (потому что бешенство не зависит от Cre).Затем последующие результаты иммуногистохимии показывают, что все нейроны в POA и Amg являются габаэргическими (согласно окрашиванию, показанному на рис. 1C и D). Позже предполагается, что ввод POA является запрещающим, что имеет смысл с этим результатом и всем, что следует за ним. Однако тот факт, что PAG GABAergic нейроны также получают ингибирующий вход от Amg, вообще не рассматривается в остальной части статьи или обсуждается. Вместо этого предполагается, что Amg-ГАМКергические нейроны проецируются только на основные нейроны PAG (что также показано на рисунке 7).Это следует обсудить, поскольку предполагается, что проекции Amg намного сложнее, чем просто подавление USV. Поэтому карикатуру тоже нужно отредактировать.

    Автор обзора прав в том, что наше отслеживание бешенства показало, что ингибирующие нейроны Amg C / M-PAG обеспечивают входные данные для нейронов PAG-USV, а также для соседних ГАМКергических нейронов. Мы изменили рисунок 7, чтобы включить проекции нейронов Amg C / M-PAG для обоих этих типов клеток PAG. Наши оптогенетические данные и данные срезов подтверждают идею о том, что нейроны Amg C / M-PAG подавляют продукцию USV за счет своих прямых ингибирующих входов в нейроны PAG-USV, но возможно, что эти клетки модулируют разнообразное поведение через свои входы в другие типы клеток в пределах PAG, и мы добавили язык в обсуждение, чтобы выделить эту возможность.

    2) Рисунок 2E: На мой взгляд, это важное утверждение статьи, что проекции от POA к PAG могут вызывать USV. Я не думаю, что такое сильное утверждение может быть сделано с одним мужчиной (этот эксперимент необходим, чтобы показать, что эффект обусловлен проекциями нейронов POA в PAG).

    Мы обновили подраздел «Животные», чтобы объяснить, что мы наблюдали низкие показатели выживаемости для мужчин Esr1-Cre, когда мы пытались двусторонне имплантировать PAG с оптогенетическими наконечниками.В наших руках самцы Esr1-Cre были меньше и менее здоровы, чем их сородичи, и их нужно было отлучать от груди позже, чем других животных, чтобы выжить после отъема. Даже с этими шагами у нас все еще была низкая выживаемость для мужчин Esr1-Cre после этой особенно инвазивной операции. В определенный момент из-за ограничений на количество животных, которые у нас были, и этических соображений по поводу повторения этого эксперимента, когда животные жили так плохо, мы приняли решение прекратить попытки установить двусторонние имплантаты PAG у самцов Esr1-Cre и сосредоточиться на них. по дополнению набора данных самками мышей.

    3) Полезно дополнение к разделу «Материалы и методы»: «Клетки оценивали из 2-7 срезов ткани на область мозга каждого животного, а отсутствие или присутствие окрашивания в клетках количественно определяли вручную, сравнивая мечение внутри клеток с фоновая маркировка в соседних регионах, о которых известно, что они отрицательны для данного транскрипта РНК ». Но что это за контрольные области и как было подтверждено, что они «отрицательны» для данного транскрипта РНК? Эта информация должна быть включена в интересах прозрачности и воспроизводимости данных.

    Соседние контрольные области с низкими уровнями экспрессии транскрипта (относительно интересующих областей) присутствовали в тех же корональных срезах, что и интересующие области, и были определены с помощью данных ISH в Атласе мозга Аллена (https: //mouse.brain-map .org / search / index; эксперимент 72081554 для экспрессии VGAT, эксперимент 795 для экспрессии Esr1 и эксперимент 73818754 для экспрессии VGlut2). Эти контрольные области были следующими для следующих областей-мишеней и транскриптов: (1a) POA VGAT: контрольная область, свод; (1b) Amg C / M VGAT: контрольная область, таламус; (1c) CeA VGAT: контрольная область, таламус; (2a) POA Esr1: контрольная область, свод; (3a) POA VGlut2: контрольная область, хвостатая скорлупа; (3b) Amg C / M VGlut2: хвостатая скорлупа; (3c) CeA VGlut2: контрольная область, хвостатая скорлупа.Эта информация добавлена ​​в Материалы и методы.

    Мы также изменили формулировку, описывающую экспрессию транскрипта в контрольных областях того же раздела, с «отрицательной» для экспрессии транскрипта на «низкие уровни» экспрессии транскрипта, чтобы признать, что отсутствие строгой маркировки через ISH может указывать на нулевую экспрессию. данной расшифровки стенограммы.

    4) Авторы заявляют (подраздел «Активация PAG-проецирующих нейронов AmgC / M временно подавляет продукцию USV»), что «Оптогенетическая активация нейронов AmgC / M-PAG не вызвала продукции USV, а также не вызывала каких-либо других явных поведенческих эффектов» .Это кажется важным доказательством утверждения автора о том, что функция AmgC / M-PAG заключается в первую очередь в подавлении вокального поведения, но данные не показаны. В интересах прозрачности и воспроизводимости данных, эти данные должны быть включены в качестве дополнительного рисунка.

    Чтобы проиллюстрировать, что оптогенетическая активация нейронов Amg C / M-PAG не вызывает очевидных поведенческих изменений, мы предоставили три дополнительных дополнительных видео (Видео 3, Видео 4, Видео 5), изображающих трех разных мышей, у которых мы оптогенетически стимулировали Amg. C / M-PAG нейронов, в то время как мыши находились в камере одни.Эти видео также включают спектрограммы и воспроизведение аудиозаписей со сдвигом высоты тона. Из этих видеороликов видно, что мыши не издают вокал при стимуляции, и нет явных поведенческих эффектов стимуляции. Мы также хотели бы обратить внимание рецензента на рисунок 2 — приложение 2, в котором мы демонстрируем, что оптогенетическая активация нейронов Amg C / M-PAG не влияет на скорость движения.

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован.