Парафациальная зона - Parafacial zone

Парафациальная зона
Подробности
ЧастьМозговой ствол (Продолговатый мозг )
Идентификаторы
Акроним (ы)PZ
Анатомические термины нейроанатомии

В парафациальная зона (PZ) это мозг структура, расположенная в мозговой ствол в пределах продолговатый мозг считается, что несет большую ответственность за небыстрое движение глаз (не-REM) регуляция сна, особенно для медленный сон.[1][2][3][4]

Это один из нескольких ГАМКергический способствующие сну ядра в головном мозге, которые также включают вентролатеральная преоптическая область из гипоталамус, то ядро прилежащего ядра (в частности, средние шиповатые нейроны из D2-тип которые совместно выражают аденозин А2А рецепторы ), и ГАМКергическое ядро ​​в боковой гипоталамус который со-выпускает меланин-концентрирующий гормон.[2][3][4][5][6]

Функция и расположение

Парафациальная зона способствует медленный сон подавляя глутаматергический парабрахиальное ядро (компонент восходящая ретикулярная активирующая система который опосредует бодрствование и возбуждение) через высвобождение тормозящего нейротрансмиттер ГАМК на эти нейроны.[1][2]

Оптогенетическая активация ГАМКергических нейронов PZ индуцирует корковая медленноволновая активность и медленный сон у бодрствующих животных.[1] В случаях генетического нарушения ГАМКергической передачи от PZ у мышей наблюдались периоды значительно более длительного длительного бодрствования.[7] Также считается, что нейроны PZ активны во сне, поскольку они экспрессируют c-Fos после сна, но не после бодрствования.[1][8]

Parafacial находится внутри продолговатый мозг, латерально и дорсально к лицевой нерв.[8] Он перекрывается с альфа-частью парвоцеллюлярная ретикулярная формация (PCRt), который, как считается, управляет состояниями сознания, а также имеет некоторый контроль над сенсорными сигналами и механизмами сна и бодрствования. Однако считается, что активность PZ и PCRt имеет раздельную природу.

Входы

Парафациальная зона получает входные данные в основном из трех областей: гипоталамус, то средний мозг, а мосты и мозгового вещества.[9]

От гипоталамуса PZ получает сигналы от гипоталамическая область, Zona Incerta, а парасубталамическое ядро; в то время как функции zona incerta и parasubthalamic ядра остаются в значительной степени неизвестными, некоторые из их функций были предложены, чтобы иметь дело с выбором действий и лимбико-моторной интеграцией.

От среднего мозга PZ получает вход от черная субстанция, pars reticulata и глубокий мезэнцефалическое ядро. Считается, что эти мозговые структуры в значительной степени имеют дело с движением, а также с вознаграждением и бессознательными рефлексами; кроме того, задокументировано, что par reticulata проецирует почти все ГАМКергические тормозящие нейроны. А от моста и мозгового вещества PZ получает входные данные от промежуточного ретикулярного ядра и медиального вестибулярного ядра (парвоцеллюлярного), областей, которые, как считается, участвуют в генерации дыхательного ритма и выдоха.

  • От гипоталамуса
    • Гипоталамическая область
    • Zona incerta
    • Парасубталамическое ядро
    • Черная субстанция
  • Из среднего мозга
    • Черная субстанция
    • Ретикулярный парс
    • Мезенфалическое ядро

Выходы

PZ нейроны проецируются в медиальное парабрахиальное ядро,[1] кластер нейронов, способствующий пробуждению, который является частью восходящая ретикулярная активирующая система.

Тридцать четыре различных ядра также имеют сильные реципрокные проекции с PZ-ГАМКергическими нейронами, включая различные ядра stria terminalis, латеральную область гипоталамуса, черную субстанцию, внутреннюю зону и центральное миндалевидное ядро.[9] Эти сильные взаимные проекции предполагают контроль с обратной связью и способность регулировать определенные функции.

Клиническое значение

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Anaclet C, Ferrari L, Arrigoni E, Bass CE, Saper CB, Lu J, Fuller PM (сентябрь 2014 г.). «ГАМКергическая парафациальная зона - это медуллярный медуллярный центр, способствующий сну» (PDF). Nat. Неврологи. 17 (9): 1217–1224. Дои:10.1038 / № 3789. ЧВК  4214681. PMID  25129078. В настоящем исследовании мы впервые показываем, что активация ограниченного узла ГАМКергических нейронов, расположенных в медуллярной PZ, может мощно инициировать SWS и кортикальный SWA у ведущих поведение животных. ... На данный момент, однако, остается неясным, связана ли PZ с другими узлами, способствующими сну и пробуждению, помимо PB, способствующих пробуждению. ... Интенсивность корковой медленной активности (SWA: 0,5–4 Гц) во время SWS также широко считается надежным индикатором потребности во сне ... В заключение, в настоящем исследовании мы продемонстрировали, что все полиграфические и нейроповеденческие проявления SWS, включая SWA, может быть инициирован у ведущих поведение животных путем селективной активации ограниченного узла ГАМКергических нейронов мозгового вещества.
  2. ^ а б c Schwartz MD, Kilduff TS (декабрь 2015 г.). «Нейробиология сна и бодрствования». Психиатрические клиники Северной Америки. 38 (4): 615–644. Дои:10.1016 / j.psc.2015.07.002. ЧВК  4660253. PMID  26600100. Эта восходящая ретикулярная активирующая система (ARAS) состоит из холинергического латеродорсального и педункулопонтинного покрытий (LDT / PPT), норадренергического голубого пятна (LC), серотонинергических (5-HT) ядер Raphe и дофаминергической вентральной тегментальной области (SN). ) и периакведуктальные серые проекции, которые стимулируют кору прямо или косвенно через таламус, гипоталамус и BF.6, 12-18 Эти аминергические и катехоламинергические популяции имеют многочисленные взаимосвязи и параллельные проекции, которые, вероятно, придают системе функциональную избыточность и устойчивость.6, 13, 19 ... Совсем недавно на основе анатомических, электрофизиологических, химио- и оптогенетических исследований медуллярная парафациальная зона (PZ), прилегающая к лицевому нерву, была идентифицирована как центр, способствующий засыпанию.23, 24 ГАМКергические нейроны PZ ингибируют глутаматергические парабрахиальные (PB) нейроны, которые проецируются в BF,25 тем самым способствуя быстрому сну за счет бодрствования и быстрого сна. ... Сон регулируется ГАМКергическими популяциями как в преоптической области, так и в стволе мозга; Все больше данных свидетельствует о роли меланин-концентрирующих гормональных клеток латерального гипоталамуса и парафациальной зоны ствола мозга.
  3. ^ а б Brown RE, McKenna JT (июнь 2015 г.). «Превращение негатива в позитив: возрастающий ГАМКергический контроль корковой активации и возбуждения». Передний. Neurol. 6: 135. Дои:10.3389 / fneur.2015.00135. ЧВК  4463930. PMID  26124745. Стимулирующее сон действие ГАМКергических нейронов, расположенных в преоптическом гипоталамусе (6–8), в настоящее время хорошо известно и признано (9). Совсем недавно другие группы способствующих сну ГАМКергических нейронов в латеральном гипоталамусе (нейроны меланин-концентрирующего гормона) и стволе мозга [парафациальная зона; (10)] были идентифицированы.
  4. ^ а б Cherasse Y, Urade Y (ноябрь 2017 г.). «Диетический цинк действует как модулятор сна». Международный журнал молекулярных наук. 18 (11): 2334. Дои:10.3390 / ijms18112334. ЧВК  5713303. PMID  29113075. Совсем недавно лаборатория Фуллера также обнаружила, что сну может способствовать активация гамма-аминомасляной кислоты-эргической (ГАМКергической) популяции нейронов, расположенных в парафациальной зоне [11,12], в то время как роль нейронов, экспрессирующих ГАМКергический A2AR, прилежащего ядра [13] и полосатого тела только что обнаружено [14,15].
  5. ^ Оиси Ю., Сюй Кью, Ван Л., Чжан Б.Дж., Такахаши К., Таката Ю., Ло Ю.Дж., Черасс И., Шиффманн С.Н., де Кершов д'Эксарде А., Ураде И., Ку В.М., Хуанг З.Л., Лазарус М. (сентябрь 2017 г.). «Медленноволновой сон у мышей контролируется подмножеством нейронов ядра прилежащего ядра». Nature Communications. 8 (1): 734. Дои:10.1038 / s41467-017-00781-4. ЧВК  5622037. PMID  28963505. Здесь мы показываем, что хемогенетическая или оптогенетическая активация возбуждающих нейронов непрямого пути, экспрессирующих аденозиновый рецептор A2A, в центральной области NAc сильно индуцирует медленный сон. Хемогенетическое ингибирование нейронов непрямого пути NAc предотвращает индукцию сна, но не влияет на гомеостатический откат сна.
  6. ^ Юань XS, Ван Л., Донг Х., Цюй В.М., Ян С.Р., Черасс Ю., Лазарус М., Шиффманн С.Н., д'Эксарде АК, Ли RX, Хуанг З.Л. (октябрь 2017 г.). «Нейроны рецептора аденозина А2А полосатого тела контролируют сон в активном периоде с помощью нейронов парвальбумина во внешнем бледном глобусе». eLife. 6: e29055. Дои:10.7554 / eLife.29055. ЧВК  5655138. PMID  29022877.
  7. ^ Borbély, Александр А .; Ахерманн, Питер (2005), «Гомеостаз сна и модели регуляции сна» (PDF), Принципы и практика медицины сна, Elsevier, стр. 405–417, Дои:10.1016 / b0-72-160797-7 / 50040-9, ISBN  9780721607979
  8. ^ а б Anaclet, C .; Lin, J.-S .; Vetrivelan, R .; Кренцер, М .; Vong, L .; Фуллер, П. М .; Лу, Дж. (2012-12-12). «Идентификация и характеристика сонно-активной группы клеток в ростральном мозговом стволе». Журнал неврологии. 32 (50): 17970–17976. Дои:10.1523 / jneurosci.0620-12.2012. ISSN  0270-6474. ЧВК  3564016. PMID  23238713.
  9. ^ а б Су, Юнь-Тин; Гу, Мэн-Ян; Чу, Си; Фэн, Сян; Ю, Янь-Цинь (2018-03-20). «Картирование всего мозга прямых входов и аксональных проекций от ГАМКергических нейронов в парафациальной зоне». Бюллетень неврологии. 34 (3): 485–496. Дои:10.1007 / s12264-018-0216-8. ISSN  1673-7067. ЧВК  5960452. PMID  29557546.