Archives Italiennes de Biologie – A Journal of Neuroscience – 2022

2 July 2022
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Noradrenergic substrates sensing light within brainstem reticular formation as targets for light- induced behavioral and cardiovascular plasticity

I substrati noradrenergici che percepiscono la luce all’interno della formazione reticolare del tronco encefalico come bersaglio della plasticità comportamentale e cardiovascolare indotta dalla luce

La presenza di luce pura esercita una varietà di effetti nel corpo umano, che vanno da alterazioni comportamentali, come l’attività motoria automatica guidata dalla luce, la cognizione e l’umore a funzioni vegetative più arcaiche, che comprendono la maggior parte degli organi del corpo con notevoli effetti sul sistema cardiovascolare. Sebbene l’evidenza empirica indichi chiaramente il verificarsi di questi effetti diffusi, i correlati anatomici e i cambiamenti di lunga durata all’interno di presunti circuiti neuronali specifici rimangono in gran parte inesplorati. Si suppone che neuroni contenenti cotecolamine svolgano un ruolo specifico nel nucleo della formazione reticolare del tronco cerebrale, che produce un rilascio diffuso di noradrenalina nel proencefalo mentre controlla il sistema nervoso vegetativo. Si ipotizza che una via retino-encefalica sia indiretta che diretta (mono-sinaptica) derivi da un sottotipo di cellule gangliari retiniche intrinsecamente fotosensibili (iPRGC), sottotipo M1, che si colorano per Brn3b e proiettano nella regione pre-tettale (compreso il nucleo olivare pre-tettale). Questo percorso fornisce abbondanti collaterali assonici, che si diffondono al grigio periacqueduttale e ai nuclei del rafe dorsale. Secondo questa evidenza, si verifica un sistema monosinaptico retino-reticolare, che modula potentemente l’hub noradrenergico dei nuclei reticolari nella colonna laterale della formazione reticolare del tronco cerebrale. Questi nuclei, che sono evidenziati nel presente studio, forniscono le basi anatomiche per indurre modulazione comportamentale e cardiovascolare. Il verificarsi di una rete altamente interconnessa all’interno di questi nuclei è responsabile di effetti plastici guidati dalla luce, che possono alterare in modo persistente il comportamento e le funzioni vegetative come conseguenza di alterazioni di lunga durata nella stimolazione luminosa ambientale della retina. Questi cambiamenti, che si verificano all’interno del nucleo di un circuito arcaico come i neuroni contenenti noradrenalina della formazione reticolare, ricapitolano, all’interno del SNC, gli effetti ancestrali dei cambiamenti guidati dalla luce, che possono essere rilevati già all’interno della retina stessa a livello di cellule fotiche multipotenti.

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