Electrophysiological and behavioral properties of prodynorphin neurons in the thalamic parafascicular nucleus on social behavior
Talamik parafascicular çekirdeğindeki prodynorphinnöronlarının elektriksel ve davranışsal özelliklerinin sosyal davranış üzerindeki etkilerinin araştırılması
- Tez No: 970182
- Danışmanlar: PROF. DR. BAYRAM YILMAZ, DR. YAVUZ YAVUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizyoloji, Physiology
- Anahtar Kelimeler: prodinorfin, parafasiküler çekirdek, sosyal davranış, talamostriatal devreler, sosyal izolasyon, Fizyoloji, Sosyal davranış bozuklukları, prodynorphin, parafascicular nucleus, social behavior, thalamostriatal circuits, social isolation, Physiology, Social behavior disorders
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kosif, Y. (2025). Talamik Parafascicular Çekirdeğindeki Prodynorphin Nöronlarının Elektriksel ve Davranışsal Özelliklerinin Sosyal Davranış Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması, Yeditepe Üniversitesi Lisansüsüt Eğitim Enstitüsü, Fizyoloji ABD, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul. Sosyal davranış, talamostriatal ve kortikotalamik devrelerin eşgüdümlü çalışmasına dayanır; ancak nöropeptiderjik talamik alt popülasyonların katkısı hâlen yeterince tanımlanmamıştır. Talamusun parafasiküler çekirdeğinde (PFN) yer alan prodynorphin-ekspresyonu gösteren (Pdyn⁺) nöronlar striatal hedeflere projekte olur ve dynorphin–κ-opioid reseptörleri aracılığıyla sinyal iletir; bu yolak, stres kaynaklı sosyal geri çekilme ile ilişkilendirilmiştir. Bu çalışmada PFN Pdyn⁺ nöronlarının keşif dürtüsü, anksiyete ve sosyallik gibi davranışları dinamik olarak düzenlediği ve kronik sosyal izolasyonun bu nöronların intrinsik hipereksitabilitesini indüklediği hipotez edilmiştir. Erişkin erkek Pdyn‐Cre farelerine bilateral olarak PFN bölgesine AAV‐hSyn‐DIO‐hM3D(Gq)‐mCherry (uyarıcı), AAV‐hSyn‐DIO‐hM4D(Gi)‐mCherry (inhibitör) ya da AAV‐DIO‐EGFP vektörleri enjekte edilmiştir. Enjeksiyondan üç hafta sonra farelere davranış testlerinden 30 dakika önce intraperitoneal yoldan clozapine‐N‐oxide (CNO; 1 mg/kg) uygulanmıştır. Lokomotor aktivite ve anksiyete benzeri davranışlar açık alan ve yükseltilmiş artı labirent testleri ile değerlendirilmiştir. Sosyal etkileşimler, üç bölmeli sosyal etkileşim testinde iki aşamalı olarak analiz edilmiştir: sosyallik (Yabancı 1 ya da boş) ve sosyal yenilik (Yabancı 1 ya da Yabancı 2), etkileşim sayısı ve süresi temel alınarak ölçülmüştür. Ayrı bir fare grubunda, EGFP ile işaretlenmiş bireyler altı hafta boyunca tekli barındırılarak (sosyal izolasyon, SI) ya da grup hâlinde barındırılarak (grup halinde, GH) aynı davranış testlerine tabi tutulmuştur. PFN bölgesinden hazırlanan akut beyin dilimlerinde yapılan ex vivo gevşek yama (loose-patch) kayıtları ile Pdyn⁺ nöronların spontan atım frekansları değerlendirilmiştir (SH: 49 nöron; SI: 58 nöron). Kemogenetik inhibisyon (hM4Di + CNO), açık alanda keşif davranışını belirgin şekilde baskılamış; ortalama hızda %56'lık (p < 0.01) ve toplam kat edilen mesafede %56'lık (p < 0.01) azalma ile birlikte, merkez girişlerinde %63'lük bir düşüş (p < 0.05) gözlemlenmiştir. Sosyallik testinde, hM4Di fareleri sosyal tercih göstermemiş; Yabancı 1 ile boş oda arasında anlamlı fark bulunmamıştır. Buna karşılık, aktivasyon (hM3Dq + CNO) bazal lokomotor aktiviteyi değiştirmemiştir (p > 0.05), ancak sosyallik süresini %55 artırmıştır (p < 0.001); öte yandan sosyal yenilik ayrımını bozmuştur. Kronik izolasyon, yükseltilmiş artı labirent testinde anksiyete benzeri davranışları artırmıştır (açık kol süresi: p < 0.05; merkez platform süresi: p < 0.05), ancak sosyallik etkilenmemiştir; SI fareleri GH farelerine göre daha fazla sosyal girişim başlatmış (p < 0.01), ancak etkileşim süresi anlamlı olarak değişmemiştir (p > 0.05). Elektrofizyolojik analizler, izolasyon sonrası PFN Pdyn⁺ nöronlarının spontan atım oranında üç kat artış olduğunu ortaya koymuştur (p < 0.0001). PFN Pdyn⁺ nöronları, keşif, anksiyete ve sosyal motivasyonun eşik belirleyicileri olarak işlev görmektedir; inhibisyonları lokomotor aktiviteyi ve sosyallik davranışlarını baskılarken; aktivasyonları sosyal etkileşimi artırmakta fakat yenilik algısını bozabilmektedir. Kronik sosyal izolasyon ise bu nöronların hiperaktivitesine ve sosyal yenilik algısında bozulmalara yol açmaktadır. Bu nöropeptiderjik talamostriatal yolak, stresle ilişkili ve nöropsikiyatrik bozukluklarda gözlenen sosyal işlev bozuklukları için potansiyel bir tedavi hedefi olabilir.
Özet (Çeviri)
Kosif, Y. (2025). Electrophysiological and Behavioral Properties of Prodynorphin Neurons in the Thalamic Parafascicular Nucleus on Social Behavior, Yeditepe University, Graduation School of Education, Department of Physiology, Master Thesis, Istanbul. Social behavior relies on coordinated thalamostriatal and corticothalamic circuits, yet the contribution of neuropeptidergic thalamic subpopulations remains poorly defined. Prodynorphin‐expressing (Pdyn⁺) neurons in the parafascicular nucleus (PFN) of the thalamus project to striatal targets and signal via dynorphin–κ‐opioid receptors, a pathway implicated in stress‐induced social withdrawal. We hypothesized that PFN Pdyn⁺ neurons dynamically regulate exploratory drive, anxiety, and sociability, and that chronic social isolation induces intrinsic hyperexcitability of this population. Adult male Pdyn‐Cre mice received bilateral PFN injections of AAV‐hSyn‐DIO‐hM3D(Gq)‐mCherry (excitatory), AAV‐hSyn‐DIO‐hM4D(Gi)‐mCherry (inhibitory), or AAV‐DIO‐EGFP. Three weeks post‐injection, mice were administered clozapine‐N‐oxide (CNO; 1 mg/kg, i.p.) 30 min before behavioral testing. Locomotor activity and anxiety‐like behavior were assessed in the open‐field and elevated plus maze assays. Social engagement was evaluated in three‐chamber paradigms: sociability (Stranger 1 vs. empty) and social novelty (Stranger 1 vs. Stranger 2), quantifying interaction number and duration. A separate cohort of EGFP mice underwent six weeks of single‐housing isolation (SI) or group‐housing (SH) before identical testing. Ex vivo loose‐patch recordings in acute PFN slices measured spontaneous firing in Pdyn⁺ neurons (SH: 49 neurons; SI: 58 neurons). Chemogenetic inhibition (hM4Di + CNO) markedly suppressed exploration in the open field, reducing mean velocity by 56% (p < 0.01) and total distance by 56% (p < 0.01), and decreased center entries by 63% (p < 0.05). In the sociability test, hM4Di mice abolished social preference, exhibiting no difference in interaction with Stranger 1 versus empty. Conversely, activation (hM3Dq + CNO) preserved baseline locomotion (p > 0.05), increased sociability time by 55% (p < 0.001), but impaired novelty discrimination. Chronic isolation elevated anxiety‐like behavior in the elevated plus maze (open‐arm time: p < 0.05; central platform time: p < 0.05), while sociability remained intact, SI mice initiated more social bouts than SH (p < 0.01) without changing interaction duration (p > 0.05). Electrophysiology revealed a three‐fold increase in spontaneous firing of PFN Pdyn⁺ neurons after isolation (p < 0.0001). PFN Pdyn⁺ neurons function as gain‐setters of exploration, anxiety, and social drive; their inhibition suppresses locomotion and sociability, activation enhances social engagement but disrupts novelty detection, and chronic isolation induces neuronal hyperexcitability and social‐novelty deficits. This neuropeptidergic thalamostriatal pathway may serve as a therapeutic target for social dysfunction in stress‐related and neuropsychiatric disorders.
Benzer Tezler
- Investigation of electrical and behavioral properties of dentate gyrus prodynorphin neurons in Aβ-induced Alzheimer's model transgenic mice
Aβ ile indüklenmiş Alzheimer modeli transgenik farelerde dentat girus prodinorfin nöronlarının elektriksel ve davranışsal özelliklerinin araştırılması
HABİBE GÖREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
FizyolojiYeditepe ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM YILMAZ
DR. YAVUZ YAVUZ
- Tanısı konamayan tek taraflı üst ekstremite ağrılı olgularda elektrofizyolojik bulgular
Başlık çevirisi yok
GÜLSEREN BABACAN (AKYÜZ)
- Psikiyatrik hastalıklar ve psikotrop ilaç alanlarda görsel uyarılmış potansiyeller
Başlık çevirisi yok
HAYATİ GÜVEN
