Środkowe jądro szwu

Ten obraz pokazuje lokalizację jądra szwu (widocznego na dole obrazu w pobliżu pnia mózgu), dostarczając jednocześnie informacji o tym, jak jest ono wykorzystywane w szlaku serotoninowym, który ma różne funkcje poznawcze. Mediana Jądra Raphe jest częścią Jądra Raphe.
Mediana jądra szwu
Szczegóły
Identyfikatory
łacina jądro szwu pośrodkowego, jądro centralne wyższe
NeuroNazwy 562
Identyfikator NeuroLexa birnlex_889
TA98 A14.1.05.603
TA2 5956
FMA 72465
Anatomiczne warunki neuroanatomii

Mediana jądra szwu ( MRN lub MnR ), znana również jako jądro szwu pośrodkowego ( NRM ) lub jądro centralne wyższe , to region mózgu składający się z neuronów wielokątnych , wrzecionowatych i gruszkowatych , który istnieje dziobowo w stosunku do jądra mostka szwu . MRN znajduje się między tylnym końcem górnych konarów móżdżku a V. doprowadzającymi jądra motorycznego. Jest to jedno z dwóch jąder, drugim jest jądro szwu grzbietowego (DnR) w śródmózgowiu-mostze.

MRN rozciąga się na hipokamp, ​​o którym wiadomo, że jest niezbędny do tworzenia pamięci długotrwałej . Jedno z ostatnich badań wykazało, że ten szlak szwu-hipokampu odgrywa kluczową rolę w regulacji aktywności hipokampa i prawdopodobnie powiązanych procesów konsolidacji pamięci . Stwierdzono również, że odgrywa rolę w lęku i depresji, jako jedna z niewielu części mózgu, która wytwarza hydroksylazę tryptofanu .

Opis

Środkowe jądro szwu zawiera ciała komórek 5-hydroksytryptaminy (serotoniny, 5-HT), które powodują większość wstępujących projekcji 5-HT do obszarów limbicznych przodomózgowia, które kontrolują zachowania emocjonalne. Ponieważ gęsta populacja neuronów w środkowym jądrze szwu zawiera głównie serotoninę, ważnym neuroprzekaźnikiem w środkowym jądrze szwu jest serotonina (5-HT). Projekcje z MRN rozciągają się na struktury przodomózgowia. Wyraźne obszary projekcji MnR unerwiają przegrodę przyśrodkową, zakręt obręczy i hipokamp grzbietowy. Według badań przeprowadzonych przez McKenna i Vertes, około 8–12% komórek MnR było wstecznie podwójnie znakowanych po sparowanych wstrzyknięciach w region CA1 przyśrodkowej przegrody, region CA3 przyśrodkowej przegrody, przegrodę przyśrodkową zakręt zębaty hipokampa grzbietowego, bocznego zakrętu zębatego przegrody przyśrodkowej i hipokampa brzusznego przyśrodkowej przegrody. Te komórki MnR, które wysyłają projekcje oboczne do przegrody przyśrodkowej i hipokampu, mogą pełnić wyjątkową rolę w modulowaniu desynchronizacji EEG hipokampa. Ponadto MnR ma znacznie więcej komórek znakowanych pojedynczo i podwójnie po sparowanych wstrzyknięciach do różnych regionów przegrody środkowej i hipokampa niż w DnR, co pokazuje, że MnR ma silniejsze projekcje do przegrody środkowej i hipokampa niż DnR. Włókna MnR są szorstkie i duże z kulistymi żylakami. Neurotoksyczne środki uwalniające 5-HT selektywnie niszczą włókna projekcyjne DnR bez wpływu na gęste, grube włókna z MnR. Większość włókien, które rozprowadzają się do przegrody przyśrodkowej, kończy się selektywnie w obrębie przegrody przyśrodkowej-pionowej kończyny jądra pasma diagonalnego (MS/DBv) i bocznych aspektów przegrody bocznej. Większość wyraźnych projekcji do formacji hipokampa (HF) rozprowadza się do warstwy lacunosum molekularnej rogu Ammona i warstwy komórek ziarnistych oraz przylegającej wewnętrznej warstwy molekularnej zakrętu zębatego (DG).

Projekcje pochodzące z MRN modulują aktywność dopaminergiczną w przodomózgowiu. Dodatkowo projekcje MnR są częścią behawioralnego systemu odhamowania / hamowania, który wytwarza fenotypy przypominające zmiany behawioralne manifestujące się podczas faz maniakalnych i depresyjnych choroby afektywnej dwubiegunowej.

Zahamowanie MRN u kotów przez dietyloamid kwasu lizergowego (LSD) i psilocynę , dwa halucynogeny będące agonistami serotoniny , prowadzi do zmian behawioralnych zależnych od dawki, co wskazuje, że MRN może być ważnym miejscem działania ludzkich halucynacji.

MRN rozciąga się na hipokamp, ​​o którym wiadomo, że jest niezbędny do tworzenia pamięci długotrwałej. Jedno z ostatnich badań wykazało, że ten szlak szwu-hipokampu odgrywa kluczową rolę w regulacji aktywności hipokampa i prawdopodobnie powiązanych procesów konsolidacji pamięci. Wykazano, że MRN przyczynia się do wydzielania do hipokampa czynników serotonergicznych, zwłaszcza 5-HT. Te odkrycia, wraz z wykazaniem, że środki serotonergiczne blokują długotrwałe wzmocnienie (LTP) i antagoniści 5-HT wzmacniają LTP i/lub pamięć, jasno pokazują, że MRN odgrywa rolę w tworzeniu pamięci długoterminowej w hipokampie.

Stwierdzono, że MRN odgrywa istotną rolę w desynchronizacji hipokampa; wywiera hamujący wpływ na mechanizm fali theta w hipokampie . Również środkowe jądro szwu hamuje wybuchy theta neuronów obszaru przyśrodkowej przegrody. Liczne badania ujawniają, że zmiany w MRN stale powodowały trwającą aktywność theta, a kiedy MRN wstrzyknięto środkami farmakologicznymi, neurony wykazywały zahamowaną aktywność lub zmniejszone pobudzanie, aby zmusić je do wytwarzania theta przy krótkich opóźnieniach i przez długi czas. Dlatego MRN jest funkcjonalnym antagonistą formacji siatkowatej, która odgrywa kluczową rolę w generowaniu theta w hipokampie.

Funkcjonować

MRN odgrywa rolę w szlaku serotoniny. Według badań Van De Kar i Lorens jest głównym źródłem 5-hydroksytryptaminy (5-HT) do innych części mózgu . 5-HT to inna nazwa serotoniny, która jest neuroprzekaźnikiem, na który wpływa wiele procesów fizycznych i emocjonalnych, w tym depresja, nastrój, funkcjonowanie społeczne, ćwiczenia i dieta . MRN, gdy jest stymulowany, znacznie zwiększa ilość 5-HT obecnego w mózgu. Pomogło to w sformułowaniu wniosku, że neurony w MRN są głównym źródłem 5-HT w hipokampie grzbietowym, a także przednim i tylne obszary korowe . Ponadto stwierdzono, że MRN dotyczy obszaru mózgu związanego z kontrolą hamowania serotoniny (5-HT) przez GABA. Kwas gamma -aminomasłowy (GABA) działa jako przekaźnik hamujący – kiedy antagonistę GABA wstrzyknięto w środkowe jądro szwu szczura, stwierdzono, że nastąpił wzrost obrotu serotoniny. Taka zależność jest również widoczna, gdy MRN jest stymulowany elektrycznie, w wyniku czego u szczurów indukowane jest hamowanie behawioralne. Te zachowania, które zwykle obserwuje się u szczurów w sytuacjach stresowych, obejmowały kucanie, szczękanie zębami, piloerekcję i oddawanie moczu. Kiedy MRN jest stymulowany elektrycznie, reakcja behawioralna została nie tylko stłumiona, ale nastąpiło przeciwdziałanie za pomocą para-chlorofenyloalaniny (PCPA), inhibitor syntezy serotoniny. Takie wyniki pokazują, że MRN jest również zaangażowany w hamowanie behawioralne.

Inną funkcją MRN jest to, że odgrywa rolę w depresji. Odkryto, że MRN jest jedną z niewielu części mózgu, która wytwarza hydroksylazę tryptofanu . Hydroksylaza tryptofanu jest enzymem ograniczającym szybkość, który działa z serotoniną. Gdy poziomy hydroksylazy tryptofanu 2 są podwyższone, powstaje więcej hydroksylazy tryptofanu. Te podwyższone poziomy są związane z osobami, które przedstawiają się jako samobójstwa z depresją w porównaniu z kontrolami niepsychiatrycznymi.

Oprócz depresji zbadano MRN pod kątem jego potencjalnej roli w regulacji lęku. Badając MRN, różne modele zwierzęce wykazały, że inaktywacja neuronów zawierających przekaźnik serotoniny w środkowym jądrze szwu doprowadziła do anksjolizy. Anksjoliza odnosi się na przykład do leków lub narkotyków, które skutkują spokojnym i zrelaksowanym stanem; może być stosowany do łagodzenia niepokoju lub jako środek uspokajający. Taka zależność sugeruje, że MRN pełni funkcję regulacyjną w lęku.

Badania

Zastosowanie mikrodializy i woltamperometrii w badaniach wykazało, że reakcje zależne od neuroprzekaźników mogą być różne, a przewlekłe leczenie agonistami może w różny sposób regulować MnR i DnR. Wyniki tych badań wykazały selektywną podatność MnR lub DnR.

Zobacz też