Ретиногипоталамический тракт

Ретиногипоталамический тракт
Ретиногипоталамический тракт
	Ретиногипоталамический тракт передает информацию об уровне освещенности от глаз к гипоталамусу.
Подробности
Идентификаторы
латинский	ретиногипоталамусный тракт
ТА98	A14.1.08.960
ТА2	5768
ФМА	77010
	Анатомическая терминология [ править в Викиданных ]

В нейроанатомии ретиногипоталамический тракт ( RHT фототических нейронов, ) представляет собой входной путь в циркадных ритмах млекопитающих участвующий . ^[1] Источником ретиногипоталамического тракта являются внутренне светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки (ipRGC), которые содержат фотопигмент меланопсин . Аксоны супрахиазматические ipRGC, принадлежащие ретиногипоталамическому тракту, моносинаптически проецируются непосредственно в ядра (SCN) через зрительный нерв и зрительный перекрест . ^[а]^[2] Супрахиазматические ядра получают и интерпретируют информацию об окружающем освещении, темноте и продолжительности дня, что важно для включения «телесных часов». Они могут координировать периферические «часы» и направлять шишковидную железу на секрецию гормона мелатонина .

Структура

Ретиногипоталамусный тракт состоит из ганглиозных клеток сетчатки . ^[3] Особая популяция ганглиозных клеток, известная как внутренне светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки (ipRGC), несет решающую ответственность за подачу в мозг визуальных сигналов, не формирующих изображение. Лишь около двух процентов всех ганглиозных клеток сетчатки представляют собой ipRGC, чьи клеточные тела находятся в основном в слое ганглиозных клеток (а некоторые смещены во внутреннем ядерном слое сетчатки). Фотопигмент меланопсин присутствует на дендритах ipRGC, придавая ipRGC чувствительность к свету в отсутствие входа палочек или колбочек. Дендриты распространяются наружу от ipRGC внутри внутреннего плексиформного слоя. Эти дендриты также могут получать больше канонических сигналов от остальной части нейросетчатки. Эти сигналы затем передаются через зрительный нерв , который проецируется в супрахиазматическое ядро (SCN), переднюю область гипоталамуса, ретрохиазматическую область и латеральный гипоталамус. Однако большая часть RHT заканчивается в SCN.

Нейромедиаторы

Глутамат

Уровни глутамата в RHT измеряют с помощью иммунореактивности. В нервных окончаниях сетчатки наблюдается значительно более высокое содержание глутаматной иммунореактивности, чем в постсинаптических дендритах и внеретинальных окончаниях. Более высокая иммунореактивность в терминалях показывает, что она легко доступна перед передачей и расходуется по мере прохождения электрических сигналов по RHT. Было показано, что синапс глутамата с SCN вызывает фазовые сдвиги в циркадных ритмах, которые более подробно обсуждаются позже.

Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP)

Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP), хранится и совместно передается с глутаматом в окончаниях сетчатки. ^[3] Более девяноста процентов всех волокон RHT, проецируемых в SCN, хранят PACAP. Белый свет вызывает активацию ганглиозных клеток, содержащих PACAP. Это позволяет концентрации в SCN быть ниже в течение дня и выше ночью, поскольку люди больше подвергаются воздействию света в течение дня и имеют большую стимуляцию зрительного нерва.

Влияние на циркадные ритмы

СХЯ гипоталамуса содержит эндогенный водитель ритма, регулирующий циркадные ритмы. ^[4] Установлено , что наиболее глубокое воздействие на СХЯ оказывает свет, который представляет собой форму стимуляции, преобразование которой необходимо для ее обработки мозгом. Нейротрансмиттеры, перемещающиеся по RHT, отвечают за доставку этого сообщения в другие части мозга. Если этот важный путь поврежден, могут возникнуть изменения в циркадных ритмах, включая фазовые сдвиги. Исследования, проведенные на крысах, показывают, что даже с сильно дегенерированными фоторецепторами (слепыми, без восприятия видимого света) они обладают способностью переключаться на цикл свет/темнота, поскольку у них есть неповрежденные RHT. ^[3]

Было проведено исследование для наблюдения за различиями в трех группах крыс линии Sprague-Dawley: у тех, у которых часть пути RHT была перерезана, когда они были взрослыми (AE), у тех, у которых часть пути была перерезана в течение 24 часов после их рождения ((AE) NE) и контрольную группу. ^[5] Дальнейшее развитие мозга участников группы NE показало, что два супрахаизматических ядра (SCN) имеют почти равные входные сигналы вскоре после того, как путь перерезан. Было показано, что это резко замедляет ресинхронизацию внутренних биологических ритмов с внешними сигналами времени, в первую очередь со светом. Крысы в группах AE и NE аналогичным образом снизили количество потребляемой жидкости во время исследования в те часы, когда они находились под постоянным светом. Это может указывать на то, что на потребление воды влияет количество связей в этом пути и влияет на дальнейшее развитие других частей мозга, зависящих от света.

Примечания

^ от сетчатки до перекреста зрительных нервов аксоны ipRGC следуют по тому же пути, что и аксоны «обычных» RGC (т. е. RGC, которые по своей природе не светочувствительны).

Ссылки

^ Гули Джей-Джей, Лу Джей, Чоу Т.К., Скаммелл Т.Э., Сапер CB (2001). «Меланопсин в клетках происхождения ретиногипоталамического тракта» . Нат. Неврология. 4 (12): 1165. дои : 10.1038/nn768 . ПМИД 11713469 . S2CID 19406245 .
^ Афифи, АК; Бергман, РА (28 января 2005 г.). Функциональная нейроанатомия (мягкая обложка) (2-е изд.). МакГроу-Хилл. п. 271. ИСБН 978-0-07-140812-7 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ганнибал, Йенс (июль 2002 г.). «Нейромедиаторы ретино-гипоталамусного тракта» (PDF) . Исследования клеток и тканей . 309 (1): 73–88. дои : 10.1007/s00441-002-0574-3 . ISSN 0302-766X . ПМИД 12111538 . S2CID 7596392 . Архивировано из оригинала (PDF) 12 апреля 2022 г.
^ Ирвин, Роберт П.; Аллен, Чарльз Н. (24 октября 2007 г.). «Реакция кальция на синаптическую передачу ретиногипоталамического тракта в нейронах супрахиазматического ядра» . Журнал неврологии . 27 (43): 11748–11757. doi : 10.1523/jneurosci.1840-07.2007 . ISSN 0270-6474 . ПМЦ 6673237 . ПМИД 17959816 .
^ Стефан, Фридрих К.; Нуньес, Антонио А. (январь 1978 г.). «Пластичность развития ретиногипоталамических связей и увлечение циркадными ритмами» . Поведенческая биология . 22 (1): 77–84. дои : 10.1016/S0091-6773(78)92049-7 . ПМИД 623611 .

[2] от сетчатки до перекреста зрительных нервов аксоны ipRGC следуют по тому же пути, что и аксоны «обычных» RGC (т. е. RGC, которые по своей природе не светочувствительны).

[pmid11713469-1] Гули Джей-Джей, Лу Джей, Чоу Т.К., Скаммелл Т.Э., Сапер CB (2001). «Меланопсин в клетках происхождения ретиногипоталамического тракта» . Нат. Неврология. 4 (12): 1165. дои : 10.1038/nn768 . ПМИД 11713469 . S2CID 19406245 .

[3] Афифи, АК; Бергман, РА (28 января 2005 г.). Функциональная нейроанатомия (мягкая обложка) (2-е изд.). МакГроу-Хилл. п. 271. ИСБН 978-0-07-140812-7 .

[ifc.unam.mx-4] Jump up to: ^а ^б ^с Ганнибал, Йенс (июль 2002 г.). «Нейромедиаторы ретино-гипоталамусного тракта» (PDF) . Исследования клеток и тканей . 309 (1): 73–88. дои : 10.1007/s00441-002-0574-3 . ISSN 0302-766X . ПМИД 12111538 . S2CID 7596392 . Архивировано из оригинала (PDF) 12 апреля 2022 г.

[5] Ирвин, Роберт П.; Аллен, Чарльз Н. (24 октября 2007 г.). «Реакция кальция на синаптическую передачу ретиногипоталамического тракта в нейронах супрахиазматического ядра» . Журнал неврологии . 27 (43): 11748–11757. doi : 10.1523/jneurosci.1840-07.2007 . ISSN 0270-6474 . ПМЦ 6673237 . ПМИД 17959816 .

[6] Стефан, Фридрих К.; Нуньес, Антонио А. (январь 1978 г.). «Пластичность развития ретиногипоталамических связей и увлечение циркадными ритмами» . Поведенческая биология . 22 (1): 77–84. дои : 10.1016/S0091-6773(78)92049-7 . ПМИД 623611 .

[1]

[а]

[2]

[3]

[4]

[5]