How modulation of glutamatergic neurons of pedunculopontine tegmental nucleus affects food intake, locomotion and morphine induced conditioned place preference in mice

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202002141358
Title: How modulation of glutamatergic neurons of pedunculopontine tegmental nucleus affects food intake, locomotion and morphine induced conditioned place preference in mice
Author: Miettinen, Ville
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202002141358
http://hdl.handle.net/10138/311650
Thesis level: master's thesis
Abstract: Pedunculopontine tegmental nucleus (PPTg) on yhdistetty moniin eri aivotoimintoihin. Leesiot tällä alueella on näytetty vaikuttavan esimerkiksi huumekäyttäytymiseen, oppimiseen ja liikkumiseen. Lisäksi aikaisemmissa tutkimuksissa on löydetty glutamatergisia yhteyksiä VTA:han. VTA on yksi tärkeimpiä aivoalueita palkitsevien tuntemusten tuntemisessa. Täten on uskottavaa, että glutamatergiset solut ovat olennaisessa osassa näissä muutoksissa huumekäyttäytymiseen liittyen. Huumeiden lisäksi palkitsevuus liittyy luonnollisesti esimerkiksi ruoan kulutukseen. Lisäksi PPTg:stä on yhteyksiä tyvitumakkeisiin ja niihin liittyviin rakenteisiin jotka liittyvät liikkumiseen, jonka perusteella alueella täytyy olla jotain toimintoja myös liikkumiseen liittyen. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää miten PPTg:n glutamatergisten solujen aktiivisuuden modulointi vaikuttaa ruuan kulutukseen, spontaaniin liikkumiseen, morfiinin indusoimaan liikkumiseen ja morfiinin indusoimaan ehdollistettuun paikkapreferenssiin hiirissä. Tässä tutkimuksessa käytettiin DREADD-menetelmää, joka mahdollistaa niin neuronien aktivoimisen kuin inhibioimisenkin. Tässä menetelmässä halutulle aivoalueelle injisoidaan stereotaktisesti virusvektoria, joka johtaa keinotekoisen reseptorin ilmentymiseen alueen tietyntyyppisissä neuroneissa. Nämä reseptorit pystytään sitten aktivoimaan antamalla hiirelle klotsapiini-Noksidia(CNO) intraperitoneaalisesti. Koeryhmistä toisessa reseptorin aktivaatio johti neuronin aktivaatioon ja toisella inhibitioon. Sen lisäksi oli kontrolliryhmä jonka reseptori ei reagoi CNO:hon. Suoritetuissa kokeissa ryhmien välillä ei ollut merkittävää eroa kulutetun ruuan määrässä tai spontaanissa liikkumisessa. Myöskään ehdollistetun paikkapreferenssikokeen aikana mitatussa liikkumisessa ei ollut merkittävää eroa ryhmien välillä. Sen sijaan molempien testiryhmien kehittämä preferenssi morfiinin kanssa yhdistettyyn ympäristöön oli merkittävästi heikompi kuin kontrolliryhmässä. Tämä voisi olla selitettävissä sillä, että morfiinin vahvistavat vaikutukset välittyvät PPTg:n glutamatergisten neuronien kautta.Pedunculopontine tegmental nucleus (PPTg) has been connected to many different brain functions. Lesions in this region have been demonstrated to have effects on drug related behavior, learning and locomotion. Furthermore, glutamatergic projections to VTA have been found in earlier studies. VTA is one of the most important brain regions related to feeling of reward. Thus, it is plausible that glutamatergic cells are the ones that are responsible for these alterations in drug related behaviour. Additionally, there are efferents to basal ganglia and regions related to them, which indicates that PPTg is likely to possess some functions related to locomotion. The aim of this study was to explore what kind of differences in food consumption, spontaneous locomotion, morphine induced locomotion and morphine induced conditioned place preference result from modulation of activity of the glutamatergic neurons of the PPTg in mice. In this study DREADD-method was used. This method allowed for both excitation and inhibition of the neurons. This method involves injection viral vector stereotactically to the desired brain region, which leads to expression of artificial receptor in specific type of neurons. These receptors can then be activated by injecting clozapine-Noxide(CNO) intraperitoneally. There were two test groups, one got receptor that activates the neuron when activated, other got one that inhibits the neuron. Control group got receptor that does not react to CNO. In the tests conducted, there was no difference in the amount of food consumed or distance moved spontaneously. In the conditioned place preference experiment, there was no significant difference in distance moved between groups. However, both of the test groups expressed weaker preference to the morphine-paired environment when compared to the control group. This could be explained by reinforcing effects of morphine being mediated through glutamatergic neurons of the PPTg.
Subject: morphine
PPTg
reinforcing
reward
glutamatergic
DREADD
conditioned place preference
locomotion
food consumption


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record