Дугообразное ядро - Arcuate nucleus
Дугообразное ядро | |
---|---|
Подробности | |
Часть | Гипоталамус |
Идентификаторы | |
латинский | ядро arcuatus hypothalami |
MeSH | D001111 |
NeuroNames | 395 |
НейроЛекс ID | birnlex_1638 |
TA98 | A14.1.08.923 |
TA2 | 5726 |
FMA | 62329 |
Анатомические термины нейроанатомии |
Дугообразное ядро гипоталамуса (также известный как ARH , ARC , или воронкообразное ядро ) представляет собой совокупность нейронов в медиобазальном гипоталамусе , рядом с третьим желудочком и срединным возвышением . Дугообразное ядро включает несколько важных и разнообразных популяций нейронов, которые помогают опосредовать различные нейроэндокринные и физиологические функции, включая нейроэндокринные нейроны, центрально выступающие нейроны и астроциты . Популяции нейронов, обнаруженных в дугообразном ядре, основаны на гормонах, которые они секретируют или взаимодействуют с ними, и отвечают за функцию гипоталамуса, например, регулирующие гормоны, выделяемые гипофизом или секретирующие их собственные гормоны. Нейроны в этой области также отвечают за интеграцию информации и предоставление входных данных другим ядрам гипоталамуса или входов в области за пределами этой области мозга. Эти нейроны, генерируемые из вентральной части перивентрикулярного эпителия во время эмбрионального развития, располагаются дорсально в гипоталамусе, становясь частью вентромедиальной области гипоталамуса. Функция дугообразного ядра зависит от разнообразия нейронов, но его центральная роль связана с гомеостазом . Дугообразное ядро выполняет множество физиологических функций, связанных с питанием, метаболизмом, фертильностью и регуляцией сердечно-сосудистой системы.
Популяции клеток
Нейроэндокринные нейроны
Различные группы нейроэндокринных нейронов дугообразного ядра секретируют различные типы или комбинации нейротрансмиттеров и нейропептидов , таких как нейропептид Y (NPY), гонадотропин-рилизинг-гормон (GnRH), агути-связанный пептид (AgRP), транскрипт, регулируемый кокаином и амфетамином (CART ), кисспептин , дофамин , вещество P , гормон высвобождения гормона роста (GHRH), нейрокинин B (NKB), β-эндорфин , меланоцит-стимулирующий гормон (MSH) и соматостатин . Проопиомеланокортин ( POMC ) представляет собой полипептид- предшественник, который расщепляется на MSH, ACTH и β-эндорфин и экспрессируется в дугообразном ядре.
Группы нейроэндокринных нейронов включают:
- Нейроны TIDA или тубероинфундибулярные дофаминовые нейроны - это нейроны, которые регулируют секрецию пролактина гипофизом и высвобождают нейромедиатор дофамин . Нейроны TIDA имеют нервные окончания на среднем возвышении, которые выделяют дофамин в портальную кровь гипофиза . У кормящих самок нейроны TIDA подавляются стимулом сосания. Дофамин, высвобождаемый из их нервных окончаний на среднем возвышении, транспортируется в переднюю долю гипофиза , где регулирует секрецию пролактина . Дофамин подавляет секрецию пролактина, поэтому, когда нейроны TIDA подавлены, повышается секреция пролактина, который стимулирует лактогенез (производство молока). Пролактин действует по принципу короткой отрицательной обратной связи, снижая его уровни, стимулируя высвобождение дофамина. Дофаминергические нейроны аркуата также подавляют высвобождение гонадотропин-рилизинг-гормона , частично объясняя, почему кормящие (или иначе гиперпролактинемические ) женщины испытывают олигоменорею или аменорею (нечастые или отсутствие менструаций).
- Нейроны кисспептина / NKB внутри дугообразного ядра формируют синаптические входы с нейронами TIDA. Эти нейроны экспрессируют рецепторы эстрогена, а также коэкспрессируют нейрокинин B у самок крыс.
- Нейроны GHRH помогают контролировать секрецию гормона роста (GH) в сочетании с соматостатином и NPY.
- NPY / AGRP нейроны и РОМС / CART нейроны составляют две группы нейронов дугообразного ядра , которые находятся в центре , участвующих в функции нейроэндокринной кормления. Медиальные нейроны используют пептиды NPY в качестве нейротрансмиттеров для стимуляции аппетита, а боковые нейроны используют POMC / CART для подавления аппетита. Нейроны NPY и POMC / CART чувствительны к периферическим гормонам, таким как лептин и инсулин. Нейроны POMC / CART также секретируют меланоцит-стимулирующий гормон , подавляющий аппетит.
- Также были обнаружены нейроны GnRH . Эти нейроны секретируют гонадолиберин и гистамин .
- Также существуют группы нейронов, экспрессирующих NKB и динорфин, которые помогают контролировать воспроизводство.
Центрально-проецируемые нейроны
У других типов нейронов есть проекционные пути от дугообразного ядра, которые опосредуют различные области гипоталамуса или другие области за пределами гипоталамуса. Проекции этих нейронов простираются на большое расстояние от дугообразного ядра до среднего возвышения, чтобы влиять на высвобождение гормонов из гипофиза. Нейроны дугообразного ядра имеют внутригипоталамические выступы для нейроэндрокринных цепей. такие как нейронные проекции, которые влияют на пищевое поведение, проецируются на паравентрикулярное ядро гипоталамуса (PVH), дорсомедиальное ядро гипоталамуса (DMH и латеральную область гипоталамуса (LHA)). Популяции нейронов соединяются с промежуточными долями гипофиза, начиная с латеральный отдел ARH на нервную и промежуточную части гипофиза и каудальный отдел ARH до среднего возвышения.
Группы нейронов, которые проецируются в другие части центральной нервной системы, включают:
- Централизованно выступающие нейроны, содержащие нейропептид Y (NPY), родственный агути белок (AGRP) и тормозящий нейротрансмиттер ГАМК . Эти нейроны в самой вентромедиальной части ядра сильно выступают в латеральный гипоталамус и паравентрикулярное ядро гипоталамуса и играют важную роль в регуляции аппетита . При активации эти нейроны могут производить голодную еду. Эти нейроны ингибируются лептином , инсулином и пептидом YY и активируются грелином .
- Централизованно выступающие нейроны, которые содержат пептидные продукты проопиомеланокортина ( POMC ) и транскрипт, регулируемый кокаином и амфетамином (CART). Эти нейроны имеют широко распространенные проекции во многие области мозга, в том числе во все ядра гипоталамуса. Эти клетки важны для регуляции аппетита , и при активации они препятствуют питанию. Эти нейроны активируются циркулирующими концентрациями лептина и инсулина , и они напрямую иннервируются и ингибируются нейронами NPY. Нейроны POMC, которые проецируются в медиальное преоптическое ядро, также участвуют в регуляции сексуального поведения как у мужчин, так и у женщин. Экспрессия POMC регулируется гонадными стероидами. Выпуск продукта POMC, бета-эндорфина, регулируется NPY.
- Центрально выступающие нейроны, вырабатывающие соматостатин; нейросекреторные нейроны соматостатина, которые регулируют секрецию гормона роста, представляют собой другую популяцию, расположенную в перивентрикулярном ядре.
- Пищевые регуляторные нейроны также активируют окситоцин-содержащие нейроны перивентрикулярного ядра (ПВЯ), которое проецируется в ядро солитарного тракта в продолговатом мозге .
- Другие получают прямые синаптические сигналы от дополнительных участков гипоталамуса, проецируемых в миндалину , гиппокамп и энторинальную кору .
Другие нейроны
Другие популяции клеток включают:
- Небольшая популяция нейронов, чувствительных к грелину . Роль этого населения неизвестна; Многие нейроны в дугообразном ядре экспрессируют рецепторы грелина, но считается, что они в основном отвечают на переносимый с кровью грелин.
- Дугообразное ядро также содержит популяцию специализированных эпендимных клеток , называемых таницитами .
- Астроциты в дугообразном ядре содержат переносчики глюкозы высокой емкости, которые функционируют как сенсоры питательных веществ для нейронов, контролирующих аппетит.
- Разнообразные и специализированные коллекции нейронов находятся в специальном отделении с глиальными клетками и имеют свою собственную сеть капилляров и мембрану таницитов, которые помогают создавать гематоэнцефалический барьер. Циркулирующие или молекулы, такие как гормоны, перемещаются в крови и могут напрямую влиять на эти нейроны и их пластичность, что подтверждается нейрогенезом взрослых.
использованная литература
Сноски
- Кавано Х., Дайкоку С. (май 1988 г.). «Соматостатин-содержащие нейронные системы в гипоталамусе крыс: ретроградное отслеживание и иммуногистохимические исследования». Журнал сравнительной неврологии . 271 (2): 293–9. DOI : 10.1002 / cne.902710209 . PMID 2897982 . S2CID 23815658 .
- Cone RD (май 2005 г.). «Анатомия и регуляция центральной меланокортиновой системы» (PDF) . Природа Неврологии . 8 (5): 571–8. DOI : 10.1038 / nn1455 . PMID 15856065 . S2CID 13400886 .
- Абизаид А., Хорват Т.Л. (август 2008 г.). «Цепи мозга, регулирующие энергетический гомеостаз» . Регуляторные пептиды . 149 (1–3): 3–10. DOI : 10.1016 / j.regpep.2007.10.006 . PMC 2605273 . PMID 18514925 .