Habenula - Habenula

Habenula
Gray715.png
Mesální aspekt mozku řezaného ve střední sagitální rovině. Habenula není označen přímo, ale po rozbalení se podívejte do oblasti s „habenulární komisurou“, „epifýzou“ a „zadní komisí“
Popis zadního pohledu na lidský mozkový kmen-thalamus. JPG
Identifikátory
PletivoD019262
NeuroNames294
NeuroLex IDbirnlex_1611
TA98A14.1.08.003
TA25662
FMA62032
Anatomické pojmy neuroanatomie

v neuroanatomie, habenula (zdrobnělina latiny habena význam držet na uzdě ) původně označoval stopku epifýza (epifýza habenula; pedunculus epifýzy), ale postupně se začalo hovořit o sousední skupině nervových buněk, s nimiž se věřilo, že je epifýza spojena, habenulární jádro. Habenulární jádro je soubor dobře zachovaných struktur ve všech obratlovců zvířata.[1]

V současné době tento termín označuje tuto samostatnou buněčnou hmotu v kaudální části hřbetní části diencephalon, známý jako epithalamus, nalezený u všech obratlovců na obou stranách třetí komora.[2] Je zabudován do zadní konec stria medullaris od kterého dostává většinu svého aferentní vlákna. Prostřednictvím fasciculus retroflexus (habenulointerpeduncular trakt) promítá do interpedunkulární jádro a další buněčné skupinky záchranářů z střední mozek tegmentum.

Funkčně je habenula zapojena do nocicepce, cykly spánku a bdění, reprodukční chování a nálada (viz část o Deprese níže). Je to jedna z mála oblastí, o nichž je známo, že ovlivňují prakticky všechny monoaminergní systémy v mozkový kmen, jako dopamin, norepinefrin, a serotonin.[2][3]

Anatomie

Habenula byla tradičně rozdělena na boční (limbickou) a střední (motorickou) část. Podrobné prozkoumání oblasti u kočky však naznačuje, že boční část by měla být dále rozdělena na deset různých dílčích jader a střední na pět různých dílčích jader.[4]

Asymetrie

Různé druhy vykazují levo-pravou asymetrickou diferenciaci habenulárních neuronů. V mnoha Ryby a obojživelníci, habenula na jedné straně je podstatně větší a lépe uspořádaná do odlišných jader v hřbetním diencephalonu než jeho menší pár. Obojstrannost takové diferenciace (ať už je rozvinutá levá nebo pravá) se u jednotlivých druhů liší. v ptactvo a savci, nicméně, oba habenulae jsou více symetrický (ačkoli ne úplně) a sestávat z mediálního a postranního jádra na každé straně, která je v rybách a obojživelnících ekvivalentní k hřbetní habenule a ventrální habenule, resp.[5][2][3]

Boční habenula

Primární vstupní oblasti do laterálního habenula (LHb) jsou laterální preoptická oblast (přináší vstup z hipokampus a laterální septum), ventrální pallidum (přináší vstup z nucleus accumbens a mediodorsální jádro thalamus ), boční hypotalamus, mediální habenula a vnitřní segment globus pallidus (přináší vstup od ostatních bazální ganglia struktury).[6]

Neurony v laterálním habenulu jsou „negativně odměňovány“, protože jsou aktivovány podněty spojenými s nepříjemnými událostmi, absencí odměny nebo přítomností trestu, zejména pokud je to nepředvídatelné.[7] Informace o odměně pro boční habenulu pochází z vnitřní části globus pallidus.[8]

Výstupy laterálního habenula se zaměřují na dopaminergní oblasti (substantia nigra pars compacta a ventrální tegmentální oblast ), serotonergní oblasti (střední raphe a hřbetní raphe jádra ) a cholinergní oblast ( laterodorsální tegmentální jádro ).[6] Tento výstup inhibuje dopaminové neurony v substantia nigra pars compacta a ventrální tegmentální oblasti, přičemž aktivace v laterálním habenulu souvisí s deaktivací v nich a naopak deaktivace v laterálním habenulu s jejich aktivací.[9] Funkce laterálního habenula brání působení laterodorsálního tegmentálního jádra při získávání reakce na vyhýbání se ale ne zpracování vyhýbání se později, když se jedná o paměť, motivaci nebo její provedení.[10] Nový výzkum naznačuje, že laterální habenula může hrát rozhodující roli při rozhodování.[11]

Mediální habenula

Vstup do mediálního habenula (MHb) pochází z různých oblastí a nese řadu různých chemikálií. Vstupní oblasti zahrnují septální jádra (nucleus fimbrialis septi a nucleus triangularis septi), dopaminergní vstupy z interfascikulárního jádra ventrální tegmentální oblasti, noradrenergní vstupy z locus ceruleus a GABAergické vstupy z diagonální pás Broca. Mediální habenula odesílá výstupy z glutamát, látka P a acetylcholin do periaqueductal šedá přes interpedunkulární jádro stejně jako epifýza.[12][13]

Čichové kódování v habenule

U nižších obratlovců (lampreys a teleost ryby) se axony mitrální buňky (hlavní čichové neurony) promítají asymetricky výhradně do pravé hemisféry habenula. Uvádí se, že hřbetní habenulae (DHb) jsou funkčně asymetrické s převážně pachovými odpověďmi v pravé hemisféře. Rovněž bylo prokázáno, že DHb neurony jsou spontánně aktivní i při absenci čichové stimulace. Tyto spontánně aktivní DHb neurony jsou organizovány do funkčních shluků, které byly navrženy k řízení čichových odpovědí. (Jetti, SK. Et al 2014, Current Biology)

Funkce

Habenulární jádra se účastní zpracování bolesti, reprodukčního chování, výživy, cykly spánku a bdění, stresové reakce a učení.[1] Nedávné demonstrace pomocí fMRI[14] a jednotková jednotka elektrofyziologie[9] úzce souvisí s funkcí postranního habenula se zpracováním odměn, zejména s ohledem na kódování negativní zpětné vazby nebo negativních odměn. Matsumoto a Hikosaka v roce 2007 navrhli, aby tato odměna a negativní informace o odměně v mozku mohly být „zpracovány souhrou laterálních habenula, bazálních ganglií a monoaminergních (dopaminergních a serotonergních) systémů“ a že laterální habenula může hrát klíčovou roli v této „integrační funkci“.[9] Nedávné důkazy naznačují, že neurony v laterálním habenulu signalizují kromě pozitivních a negativních chyb predikce odměn i pozitivní a negativní chyby predikce informací.[15]

Deprese

Mediální i laterální habenula vykazují snížený objem u pacientů s Deprese. Počet neuronových buněk byl také snížen na pravé straně.[16] Takové změny nejsou vidět u pacientů s schizofrenie.[16] Hluboká stimulace mozku hlavního aferentního svazku (tj. stria medullaris thalami) laterálního habenula byl použit k léčbě deprese, která je těžká, vleklá a rezistentní na léčbu.[17][18]

Receptor methyl-D-aspartátu (NMDA) -závislý výbuch střelby ve studiích na zvířatech je laterální habenula spojována s depresí,[19] a bylo prokázáno, že celkové anestetikum ketamin blokuje tuto palbu tím, že funguje jako a antagonista receptoru.[20] Ketamin byl předmětem mnoha studií poté, co prokázal rychle působící antidepresivní účinky u lidí.[21]

Reference

  1. ^ A b Andres KH, von Düring M, Veh RW (duben 1999). "Subnukleární organizace krysích habenulárních komplexů". The Journal of Comparative Neurology. 407 (1): 130–50. doi:10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19990428) 407: 1 <130 :: AID-CNE10> 3.0.CO; 2-8. PMID  10213193.
  2. ^ A b C Geisler, Stefanie; Trimble, Michael (červen 2008). „Boční habenula: již není opomíjena“. Spektra CNS. 13 (6): 484–489. doi:10.1017 / s1092852900016710. ISSN  1092-8529. PMID  18567972.
  3. ^ A b Hu, Hailan; Cui, Yihui; Yang, Yan (duben 2020). "Obvody a funkce laterálního habenula ve zdraví a v nemoci". Recenze přírody Neurovědy. 21 (5): 277–295. doi:10.1038 / s41583-020-0292-4. ISSN  1471-0048. PMID  32269316.
  4. ^ Iwahori N (únor 1977). „Golgiho studie o habenulárním jádru kočky“. The Journal of Comparative Neurology. 72 (3): 319–44. doi:10,1002 / k.901710303. hdl:2433/221270. PMID  319124.
  5. ^ Hüsken U, Stickney HL, Gestri G, Bianco IH, Faro A, Young RM, Roussigne M, Hawkins TA, Beretta CA, Brinkmann I, Paolini A, Jacinto R, Albadri S, Dreosti E, Tsalavouta M, Schwarz Q, Cavodeassi F , Barth AK, Wen L, Zhang B, Blader P, Yaksi E, Poggi L, Zigman M, Lin S, Wilson SW, Carl M (říjen 2014). „Tcf7l2 je vyžadován pro levostrannou asymetrickou diferenciaci habenulárních neuronů“. Aktuální biologie. 24 (19): 2217–27. doi:10.1016 / j.cub.2014.08.006. PMC  4194317. PMID  25201686.
  6. ^ A b Geisler S, Trimble M (červen 2008). "Boční habenula: již není opomíjena". Spektra CNS. 13 (6): 484–9. doi:10.1017 / S1092852900016710. PMID  18567972.
  7. ^ Matsumoto M, Hikosaka O (leden 2009). „Zastoupení negativní motivační hodnoty v laterálním habenulu primátů“. Přírodní neurovědy. 12 (1): 77–84. doi:10.1038 / č. 2233. PMC  2737828. PMID  19043410.
  8. ^ Hong S, Hikosaka O (listopad 2008). „Globus pallidus vysílá signály související s odměnou do laterálního habenula“. Neuron. 60 (4): 720–9. doi:10.1016 / j.neuron.2008.09.035. PMC  2638585. PMID  19038227.
  9. ^ A b C Matsumoto M, Hikosaka O (červen 2007). „Lateral habenula jako zdroj negativních signálů odměny v dopaminových neuronech“. Příroda. 447 (7148): 1111–5. Bibcode:2007 Natur.447.1111M. doi:10.1038 / nature05860. PMID  17522629.
  10. ^ Shumake J, Ilango A, Scheich H, Wetzel W, Ohl FW (duben 2010). „Diferenciální neuromodulace získávání a získávání učení vyhýbání se laterálním habenulem a ventrální tegmentální oblastí“. The Journal of Neuroscience. 30 (17): 5876–83. doi:10.1523 / JNEUROSCI.3604-09.2010. PMC  6632612. PMID  20427648.
  11. ^ Zátka CM, Floresco SB (leden 2014). „Co je pro mě lepší? Základní role laterálního habenula při podpoře předsudků subjektivního rozhodování“. Přírodní neurovědy. 17 (1): 33–5. doi:10.1038 / č. 3587. PMC  4974073. PMID  24270185. Shrnutí ležel – Věda denně.
  12. ^ Lecourtier L, Kelly PH (leden 2007). „Dirigent ukrytý v orchestru? Role habenulárního komplexu v přenosu a poznávání monoaminů“. Neurovědy a biobehaviorální recenze. 31 (5): 658–72. doi:10.1016 / j.neubiorev.2007.01.004. PMID  17379307.
  13. ^ Antolin-Fontes B, Ables JL, Görlich A, Ibañez-Tallon I (září 2015). „Habenulo-interpedunulární dráha v averzi a odnětí nikotinu“. Neurofarmakologie. 96 (Pt B): 213–22. doi:10.1016 / j.neuropharm.2014.11.019. PMC  4452453. PMID  25476971.
  14. ^ Ullsperger M, von Cramon DY (květen 2003). „Monitorování chyb pomocí externí zpětné vazby: specifické role habenulárního komplexu, systému odměn a oblasti cingulárního motoru odhalené funkčním zobrazováním magnetickou rezonancí“. The Journal of Neuroscience. 23 (10): 4308–14. doi:10.1523 / JNEUROSCI.23-10-04308.2003. PMC  6741115. PMID  12764119.
  15. ^ Bromberg-Martin ES, Hikosaka O (srpen 2011). „Laterální neurony habenula signalizují chyby v predikci informací o odměně“. Přírodní neurovědy. 14 (9): 1209–16. doi:10.1038 / č. 2902. PMC  3164948. PMID  21857659.
  16. ^ A b Ranft K, Dobrowolny H, Krell D, Bielau H, Bogerts B, Bernstein HG (duben 2010). "Důkaz strukturálních abnormalit lidského habenulárního komplexu u afektivních poruch, ale ne u schizofrenie". Psychologická medicína. 40 (4): 557–67. doi:10.1017 / S0033291709990821. PMID  19671211.
  17. ^ Sartorius A, Kiening KL, Kirsch P, von Gall CC, Haberkorn U, Unterberg AW, Henn FA, Meyer-Lindenberg A (leden 2010). „Remise velké deprese pod hlubokou mozkovou stimulací laterálního habenula u pacienta refrakterního na terapii“. Biologická psychiatrie. 67 (2): e9 – e11. doi:10.1016 / j.biopsych.2009.08.027. PMID  19846068.
  18. ^ Juckel G, Uhl I, Padberg F, Brüne M, Winter C (únor 2009). „Psychochirurgie a hluboká stimulace mozku jako léčba ultima ratio pro refrakterní depresi“. Evropský archiv psychiatrie a klinické neurovědy. 259 (1): 1–7. doi:10.1007 / s00406-008-0826-7. PMID  19137233.
  19. ^ Howe WM, Kenny PJ (únor 2018). „Burst střelba připravuje půdu pro depresi“. Příroda. 554 (7692): 304–305. Bibcode:2018Natur.554..304H. doi:10.1038 / d41586-018-01588-z. PMID  29446408.
  20. ^ Yang Y, Cui Y, Sang K, Dong Y, Ni Z, Ma S, Hu H (únor 2018). „Ketamin blokuje prasknutí v laterálním habenulu, aby rychle zmírnil depresi“. Příroda. 554 (7692): 317–322. Bibcode:2018Natur.554..317Y. doi:10.1038 / příroda25509. PMID  29446381.
  21. ^ Serafini G, Howland RH, Rovedi F, Girardi P, Amore M (září 2014). „Role ketaminu v depresi rezistentní na léčbu: systematický přehled“. Současná neurofarmakologie. 12 (5): 444–61. doi:10.2174 / 1570159X12666140619204251. PMC  4243034. PMID  25426012.

externí odkazy