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núcleo del rafe medio

El núcleo del rafe medio (NRM) , también conocido como núcleo central superior , es un núcleo del tronco encefálico compuesto por neuronas poligonales, fusiformes y piriformes, ...

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El núcleo del rafe medio (NRM) , también conocido como núcleo central superior , es un núcleo del tronco encefálico compuesto por neuronas poligonales, fusiformes y piriformes, situado rostralmente al núcleo del rafe pontino . El núcleo del rafe medio es uno de los varios núcleos del rafe que se encuentran en la línea media del tronco encefálico. Es uno de los dos núcleos situados más superiormente que los demás. El segundo de estos núcleos es el núcleo del rafe dorsal (NRD). [ 1 ] El NRM se extiende desde la parte inferior del núcleo del rafe dorsal hasta una posición aproximada en la decusación del pedúnculo cerebeloso superior . [ 2 ]

El núcleo rafe medial (NRM) proyecta extensamente al hipocampo , que es esencial para la formación de la memoria a largo plazo . Un estudio reveló que esta vía rafe-hipocampo desempeña un papel fundamental en la regulación de la actividad hipocampal y, probablemente, en los procesos de consolidación de la memoria asociados . También se ha observado su implicación en la ansiedad y la depresión, al ser una de las pocas partes del cerebro que produce triptófano hidroxilasa .

Neurofisiología

neurotransmisión serotoninérgica

El MRN participa en la vía de la serotonina . [ 3 ] La serotonina (5-HT) es el principal neurotransmisor del núcleo del rafe medio. [ 4 ] Según un estudio, representa la principal fuente de serotonina (5-hidroxitriptamina (5-HT)) en el cerebro . [ 3 ] La estimulación del MRN aumenta significativamente la cantidad de 5-HT presente en el cerebro. [ 5 ]

El MRN es el principal contribuyente de 5-HT al hipocampo dorsal, así como a las áreas corticales anterior y posterior . [ 5 ] Las proyecciones del MRN se extienden a las estructuras del prosencéfalo. [ 4 ] Las neuronas serotoninérgicas del MRN dan origen a la mayoría de las proyecciones ascendentes de 5-HT a las áreas límbicas del prosencéfalo que controlan el comportamiento emocional. Distintas áreas de proyección del MRN inervan el septo medial, el cíngulo y el hipocampo dorsal. [ 1 ] Un estudio encontró que alrededor del 8-12% de las células del MRN fueron marcadas doblemente de forma retrógrada después de inyecciones pareadas en el septo medial y varias subregiones del hipocampo, incluyendo la región CA1 dorsal, la región CA3 dorsal, el giro dentado dorsal y el hipocampo ventral. [ 6 ] Estas células del MRN que envían proyecciones colaterales al septo medial y al hipocampo pueden desempeñar un papel único en la modulación de la desincronización del EEG del hipocampo. [ 6 ] Además, el MRN tiene significativamente más células marcadas simples y dobles después de inyecciones pareadas en las diversas regiones del septo medial y del hipocampo que en el DRN, lo que demuestra que el MRN tiene proyecciones más fuertes al septo medial y al hipocampo que el DRN. [ 6 ] Las fibras del MRN son gruesas y grandes con varicosidades esféricas. [ 1 ] Los agentes neurotóxicos liberadores de 5-HT destruyen selectivamente las fibras de proyección del DRN sin afectar las fibras gruesas y densas del MRN. [ 7 ] La mayoría de las fibras que se distribuyen al septo medial terminan selectivamente dentro del septo medial-brazo vertical del núcleo de la banda diagonal y aspectos laterales del septo lateral. La mayoría de las proyecciones pronunciadas a la formación hipocampal se distribuyen al estrato lacunosum-molecular del asta de Ammon y la capa de células granulares y la capa molecular interna adyacente del giro dentado. [ 8 ]

regulación GABAérgica

También se descubrió que el MRN participa en el control inhibitorio GABAérgico de la neurotransmisión serotoninérgica: las inyecciones de antagonistas de GABA en el MRN de la rata aumentaron el recambio de serotonina. [ 9 ] Esta relación también se observa cuando el MRN se estimula eléctricamente y, como resultado, se induce inhibición conductual en ratas. Estos comportamientos, que se observan típicamente en ratas durante situaciones de estrés, incluyen agacharse, castañetear los dientes, piloerección y micción. Cuando el MRN se estimula eléctricamente, la respuesta conductual no solo se suprime, sino que también se produce una reacción contraria con para-clorofenilalanina (PCPA), un inhibidor de la síntesis de serotonina. Estos resultados demuestran que el MRN también participa en la inhibición conductual. [ 10 ]

Regulación de la neurotransmisión dopaminérgica

Las proyecciones que se originan en el MRN modulan la actividad dopaminérgica dentro del prosencéfalo. [ 11 ] Además, las proyecciones del MnR forman parte de un sistema de desinhibición/inhibición conductual que produce fenotipos similares a las variaciones conductuales que se manifiestan durante las fases maníaca y depresiva del trastorno bipolar. [ 11 ]

Trastornos del estado de ánimo

El núcleo del rafe medio (NRM) es una de las pocas regiones cerebrales que produce triptófano hidroxilasa , una enzima limitante de la velocidad de la biosíntesis de serotonina. Se han observado niveles elevados de ARNm de triptófano hidroxilasa 2 (y, por consiguiente, de triptófano hidroxilasa) en individuos deprimidos con tendencias suicidas en comparación con controles sin trastornos psiquiátricos. [ 12 ]

Los modelos animales indican que la inactivación de las neuronas serotoninérgicas del núcleo del rafe medio induce ansiólisis, lo que sugiere la participación del MRN en la ansiedad. [ 4 ]

Alucinógenos

La inhibición del MRN en gatos por la dietilamida del ácido lisérgico (LSD) y la psilocina , dos alucinógenos agonistas de la serotonina , produce cambios de comportamiento dependientes de la dosis, lo que indica que el MRN puede ser un sitio de acción importante para las alucinaciones en humanos. [ 13 ]

Memoria

El MRN se proyecta extensamente al hipocampo, que se sabe que es esencial para la formación de la memoria a largo plazo. Un estudio encontró que esta vía rafe-hipocampo juega un papel crítico en la regulación de la actividad hipocampal y probablemente en los procesos de consolidación de la memoria asociados. [ 14 ] Se ha demostrado que el MRN contribuye con agentes serotoninérgicos, especialmente 5-HT, al hipocampo. Estos hallazgos, junto con la demostración de que los agentes serotoninérgicos bloquean la potenciación a largo plazo (LTP) y los antagonistas de 5-HT mejoran la LTP y/o la memoria, dejan claro que el MRN está involucrado en la formación de la memoria a largo plazo en el hipocampo. [ 6 ]

Ondas theta del hipocampo

Se descubrió que el núcleo del rafe medio (NRM) desempeña un papel vital en la desincronización del hipocampo; ejerce un efecto inhibitorio sobre el mecanismo de generación de ondas theta en el hipocampo. [ 15 ] Además, el NRM suprime las ráfagas theta de las neuronas del área septal medial. Numerosos estudios revelan que las lesiones en el NRM causan actividad theta continua, y cuando se inyectan agentes farmacológicos en el NRM, las neuronas muestran actividad inhibida o excitatoria reducida para producir ondas theta con latencias cortas y durante periodos prolongados. Por lo tanto, el NRM es un antagonista funcional de la formación reticular, que desempeña un papel fundamental en la generación de ondas theta en el hipocampo. [ 6 ]

Referencias

  1. 1 2 3 Beck, Sheryl G.; Pan, Yu-Zhen; Akanwa, Adaure C.; Kirby, Lynn G. (febrero de 2004). "Las neuronas del rafe medio y dorsal no son electrofisiológicamente idénticas" . Journal of Neurophysiology . 91 (2): 994– 1005. doi : 10.1152/jn.00744.2003 . ISSN 0022-3077 . PMC 2830647. PMID 14573555 .   
  2. ↑ Beliveau, V; Svarer, C; Frokjaer, VG; Knudsen, GM; Greve, DN; Fisher, PM (1 de agosto de 2015). " Conectividad funcional de los núcleos del rafe dorsal y mediano en reposo" . NeuroImage . 116 : 187–95 . doi : 10.1016/j.neuroimage.2015.04.065 . PMC 4468016. PMID 25963733 .  
  3. 1 2 Van De Kar, LD; Lorens, SA (1979-02-16). "Inervación serotoninérgica diferencial de núcleos hipotalámicos individuales y otras regiones del prosencéfalo por los núcleos del rafe del mesencéfalo dorsal y mediano". Brain Research . 162 (1): 45– 54. doi : 10.1016/0006-8993(79)90754-6 . ISSN 0006-8993 . PMID 761086 .  
  4. 1 2 3 Andrade, Telma GCS; Zangrossi, Hélio; Graeff, Federico G (1 de diciembre de 2013). "Revisión del núcleo mediano del rafe en la ansiedad". Revista de Psicofarmacología . 27 (12): 1107– 1115. doi : 10.1177/0269881113499208 . ISSN 0269-8811 . PMID 23999409 .  
  5. 1 2 McQuade, R.; Sharp, T. (1997). "Mapeo funcional de las vías de 5-hidroxitriptamina del rafe dorsal y mediano en el prosencéfalo de la rata mediante microdiálisis" . Journal of Neurochemistry . 69 (2): 791– 796. doi : 10.1046/j.1471-4159.1997.69020791.x . ISSN 1471-4159 . PMID 9231740 .  
  6. 1 2 3 4 5 McKenna, James Timothy; Vertes, Robert P (abril de 2001). "Proyecciones colaterales del núcleo del rafe medio al septo medial y al hipocampo". Brain Research Bulletin . 54 (6): 619– 630. doi : 10.1016/s0361-9230(01)00465-8 . ISSN 0361-9230 . PMID 11403988 .  
  7. ↑ Mamounas, LA; Mullen, CA; O'Hearn, E.; Molliver, ME (1991-12-15). "Proyecciones serotoninérgicas duales al prosencéfalo en la rata: terminales axónicas 5-HT morfológicamente distintas exhiben vulnerabilidad diferencial a derivados neurotóxicos de anfetamina". The Journal of Comparative Neurology . 314 (3): 558– 586. doi : 10.1002/cne.903140312 . ISSN 0021-9967 . PMID 1814975 .  
  8. ↑ Vertes, Robert P.; Fortin, William J.; Crane, Alison M. (1999). "Proyecciones del núcleo del rafe mediano en la rata". Journal of Comparative Neurology . 407 (4): 555– 582. doi : 10.1002/(sici)1096-9861(19990517)407:4 < 555::aid-cne7 > 3.0.co ; 2-e . ISSN 1096-9861 . PMID 10235645 .  
  9. ↑ Forchetti, Concetta M.; Meek, James L. (1981-02-09). "Evidencia de un control GABAérgico tónico de las neuronas serotoninérgicas en el núcleo del rafe medio". Brain Research . 206 (1): 208– 212. doi : 10.1016/0006-8993(81)90118-9 . ISSN 0006-8993 . PMID 7470888 .  
  10. ↑ Graeff, FG; Silveira Filho, NG (1978-10-01). "Inhibición conductual inducida por estimulación eléctrica del núcleo del rafe medio de la rata". Physiology & Behavior . 21 (4): 477– 484. doi : 10.1016/0031-9384(78)90116-6 . ISSN 0031-9384 . PMID 154108 .  
  11. 1 2 Pezzato, Fernanda A.; Can, Adem; Hoshino, Katsumasa; Horta, José de Anchieta C.; Mijares, Miriam G.; Gould, Todd D. (2015-04-01). "Efecto del litio sobre la desinhibición conductual inducida por lesión electrolítica del núcleo del rafe medio" . Psicofarmacología . 232 ( 8): 1441– 1450. doi : 10.1007/s00213-014-3775-z . ISSN 1432-2072 . PMC 4388762. PMID 25345734 .   
  12. ↑ Bach-Mizrachi, Helene; Underwood, Mark D.; Kassir, Suham A.; Bakalian, Mihran J.; Sibille, Etienne; Tamir, Hadassah; Mann, J. John; Arango, Victoria (abril de 2006). "Expresión del ARNm de la triptófano hidroxilasa neuronal en los núcleos del rafe dorsal y mediano humanos: depresión mayor y suicidio" . Neuropsychopharmacology . 31 (4): 814– 824. doi : 10.1038/sj.npp.1300897 . ISSN 1740-634X . PMID 16192985 .  
  13. ↑ Trulson, ME, Preussler DW y Trulson VM. Efectos diferenciales de fármacos alucinógenos sobre la actividad de las neuronas que contienen serotonina en el núcleo central superior y el núcleo del rafe pálido en gatos en movimiento libre. Sociedad Americana de Farmacología y Terapéutica Experimental, Volumen 228, Número 1, págs. 94-102, 1 de enero de 1984.
  14. ↑ 4. Wang, DV, Yau, H., Broker, CJ, Tsou, J., Bonci, A. y Ikemoto, S. El rafe mediano mesopontino regula la oscilación de las ondas rápidas del hipocampo y la consolidación de la memoria. Nature Neuroscience 18, 728-735, 2015
  15. ↑ Maru, Eiichi; Takahashi, Lorey K.; Iwahara, Shinkuro (1979-03-16). "Efectos de las lesiones del núcleo del rafe mediano en el EEG del hipocampo en la rata en movimiento libre". Brain Research . 163 (2): 223– 234. doi : 10.1016/0006-8993(79)90351-2 . ISSN 0006-8993 . PMID 218681 .