Ретиногипоталамический тракт - Retinohypothalamic tract

Ретиногипоталамический тракт
Циркадный ритм labeled.jpg
Ретиногипоталамический тракт передает информацию об уровнях света от глаз к гипоталамус
Подробности
Идентификаторы
латинскийtractus retinohypothalamicus
TA98A14.1.08.960
TA25768
FMA77010
Анатомическая терминология

В ретиногипоталамический тракт (RHT) является фотической нейронной входной путь участвует в циркадные ритмы из млекопитающие.[1] Происхождение ретиногипоталамического тракта - это по своей природе светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки (ipRGC), которые содержат фотопигмент меланопсин. Аксоны ipRGC, принадлежащие к ретиногипоталамическому тракту, проецируются непосредственно, моносинаптически, в супрахиазматические ядра (SCN) через Зрительный нерв и зрительный перекрест.[2][3] Супрахиазматические ядра получают и интерпретируют информацию об окружающем свете, темноте и длине дня, важную для увлечение «биологических часов». Они могут координировать периферийные «часы» и направлять шишковидная железа выделять гормон мелатонин.

Структура

Ретиногипоталамический тракт состоит из ганглиозные клетки сетчатки.[4] Особая популяция ганглиозных клеток, известная как по своей природе светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки (ipRGCs), отвечает за передачу в мозг визуальных сигналов, не формирующих изображение. Лишь около двух процентов всех ганглиозных клеток сетчатки являются ipRGC, клеточные тела которых находятся в основном в слое ганглиозных клеток (а некоторые смещены во внутреннем ядерном слое сетчатки). Фотопигмент меланопсин присутствует на дендритах ipRGC, обеспечивая чувствительность ipRGC к свету в отсутствие палочки или колбочки. Дендриты распространяются наружу от ipRGC внутри внутреннего плексиформного слоя. Эти дендриты также могут получать больше канонических сигналов от остальной нейрооретины. Эти сигналы затем передаются через Зрительный нерв, который проецируется на супрахиазматическое ядро (SCN), передняя область гипоталамуса, ретрохиазматическая область и боковой гипоталамус. Однако большая часть RHT заканчивается в SCN.

Нейротрансмиттеры

Глутамат

Глутамат уровни в RHT измеряются с помощью иммунореактивности. Нервные окончания сетчатки демонстрируют значительно более высокое содержание иммунореактивности глутамата, чем постсинаптические дендриты и терминалы вне сетчатки. Более высокая иммунореактивность в терминалах показывает, что она легко доступна перед передачей и расходуется по мере прохождения электрических сигналов по RHT. Было показано, что синапс глутамата в SCN вызывает фазовые сдвиги в циркадных ритмах, более подробно обсуждаемых позже.

Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP)

Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP) совместно хранится и совместно передается с глутаматом в терминалах сетчатки.[4] Более девяноста процентов всех проложенных волоконно-оптических кабелей направляются в магазин SCN PACAP. Белый свет вызывает активацию ганглиозных клеток, содержащих PACAP. Это позволяет снизить концентрацию SCN в течение дня и повысить ночью, поскольку люди больше подвергаются воздействию света в течение дня и имеют большую стимуляцию зрительного нерва.

Влияние на циркадные ритмы

Резюме всепроникающих эффектов света

SCN гипоталамуса содержит эндогенный кардиостимулятор, который регулирует циркадные ритмы.[5] В Zeitgeber Было обнаружено, что наиболее сильное влияние на SCN оказывает свет, который является формой стимуляции, преобразование которой необходимо для ее обработки мозгом. Нейротрансмиттеры, путешествующие по RHT, несут ответственность за доставку этого сообщения в другие части мозга. Если этому важному пути будет нанесен ущерб, могут произойти изменения циркадных ритмов, включая фазовые сдвиги. Исследования, проведенные на крысах, показывают, что даже с сильно дегенерированными фоторецепторами (слепые, отсутствие восприятия видимого света) они обладают способностью вовлекаться в цикл свет / темнота, потому что у них есть неповрежденные RHT.[6]

Было проведено исследование для наблюдения за различиями в трех группах крыс Sprague-Dawley: у тех, у которых была отрезана часть пути RHT, когда они были взрослыми (AE), у тех, у которых часть пути была отрезана в течение 24 часов после их рождения ( NE) и контрольной группы.[7] Дальнейшее развитие мозга участников группы NE показало, что два супрахаизматических ядра (SCN) имеют почти равные входы вскоре после того, как путь перерезан. Было показано, что это резко замедляет ресинхронизацию внутренних биологических ритмов с внешними сигналами времени, в первую очередь светом. Крысы в ​​группах AE и NE аналогичным образом уменьшили количество потребляемой жидкости во время исследования в те часы, когда они находились под постоянным светом. Это может указывать на то, что потребление воды зависит от количества соединений в этом пути и влияет на дальнейшее развитие других частей мозга, которые зависят от света.

Рекомендации

  1. ^ Гули Дж. Дж., Лу Дж., Чжоу Т. К., Скаммелл Т. Е., Сапер СВ (2001). «Меланопсин в клетках происхождения ретиногипоталамического тракта». Nat. Neurosci. 4 (12): 1165. Дои:10.1038 / nn768. PMID  11713469.
  2. ^ от сетчатки до перекреста зрительных нервов аксоны ipRGC проходят тот же путь, что и аксоны «обычных» РГК (то есть RGC, которые не являются по своей природе светочувствительными)
  3. ^ Афифи, А.К .; Бергман, Р.А. (2005-01-28). Функциональная нейроанатомия (мягкая обложка) (2-е изд.). Макгроу-Хилл. п. 271. Дои:10.1036/0071408126. ISBN  978-0-07-140812-7.
  4. ^ а б [1].
  5. ^ Ирвин, Р. (2007). Кальций-ответ на синаптическую передачу ретиногипоталамического тракта в нейронах супрахиазматического ядра.,
  6. ^ [2], Ганнибал (2002).
  7. ^ Стефан, Ф. К. (1978). Пластичность развития ретиногипоталамических связей и вовлечение циркадных ритмов.