| Ventrolateralis preoptikus mag | |
|---|---|
| A ventrolateralis preopticus nucleus (VLPO) a hipotalamusz elülső magjában található. | |
| Rész | Preoptikus mag |
| Csökkentés | VLPO |
A ventrolaterális preoptikus mag ( VLPO ; egyéb transzlációs lehetőségek - a preoptikus régió ventrolaterális magja, ventrolaterális preoptikus régió) a neuronok egy kis része a hipotalamusz elülső magjában , amely az emberek és állatok agyában az optikai kiazmus felett helyezkedik el . 1] . Az agy egyik alvásközpontja (amely magában foglalja a medulla oblongata parafaciális zónáját , a nucleus accumbenst és a melaninkoncentráló hormon neuronjait a hipotalamusz laterális régiójában ) [2 ] [3] [4] [5] [6 ] . A felszálló aktiváló retikuláris rendszerrel és az oldalsó hipotalamusz orexin axonrendszerével együtt egy kapcsolódó neuronrendszert alkot, amely szabályozza az ébrenlétet, az alvást és a két állapot közötti átmeneteket [1] [3] [4] . A ventrolaterális preoptikus mag alvás közben aktiválódik (főleg nem REM alvás, NREM alvás alatt), és gátló neurotranszmittereket szabadít fel , főként GABA -t és galanint , amelyek gátolják az ébrenlét fenntartásáért felelős felszálló aktiváló retikuláris formáció neuronjait [1] . A ventrolateralis preopticus mag aktiválását a szerotonin és az adenozin [7] , valamint a prosztaglandin D2 [8] neurotranszmitterek végzik . A ventrolateralis preoptikus mag gátlását a noradrenalin és az acetilkolin neurotranszmitterek végzik [9] . E terület tanulmányozása és jelentősége az alvás és ébrenlét szabályozásában, beleértve az alvászavarokat is, az idegtudósok körében fokozott érdeklődés övezi.
A ventrolaterális preoptikus mag neuronjainak körülbelül 80%-a GABAerg (gátló neuronok, amelyek gamma-aminovajsavat használnak neurotranszmitterként) [10] .
Patkányokon végzett kísérletek kimutatták, hogy a ventrolateralis preoptikus mag kétharmada homogén háromszög alakú multipoláris neuronokból áll, alacsony küszöbértékű kalciumcsatornákkal [11] .
Ezen a területen az idegsejtek körülbelül kétharmada tüzel alvás közben. A multipoláris neuronok aktivitásának gátlása ezen a területen a noradrenalin és az acetilkolin segítségével történik. A preoptikus régió ventrolaterális magjában kétféle multipoláris neuron ismert:
Ismeretes, hogy a szerotonin és az adenozin koncentrációja megemelkedik az ébrenlét során, így valószínű, hogy a 2-es típusú neuronok az elalvásban, az 1-es típusú neuronok pedig az alvás konszolidációjában játszanak szerepet [7] .
A gerjesztés átvitele a ventrolaterális preoptikus mag neuronjainak fennmaradó harmadában noradrenalinon keresztül történik. Szerepük továbbra is feltáratlan.
Már a 20. század közepén kiderült, hogy patkányokban és macskákban a ventrolateralis preopticus mag károsodása álmatlanságot okoz [12] [13] , ami megerősíti a mag kulcsszerepét az alvás szabályozásában. A ventrolaterális preoptikus mag beidegzi az ébrenléti állapotért felelős agyi régiók sejttesteit és proximális dendritjeit: tuberomamillaris mag (TMN), raphe magok , kék folt , pedunculopontine tegmentalis nucleus , laterodorsalis tegmentalis mag , substantia nigra , periaqueductalis szürkeállomány és orexin neuronok. Mindezek a magok és régiók az úgynevezett diffúz modulációs rendszerben (DMS) szerepelnek.
A ventrolateralis preoptikus magot a szerotonin, az adenozin és a prosztaglandin D2 aktiválja , amelyek ébrenlét során megnövekednek. A VLPO magjában a legtöbb neuron GABAerg és galaninerg, azaz GABA és galanin gátló neurotranszmittereket választanak ki. Ezeknek a gátló neurotranszmittereknek a szekréciója elnyomja az ébrenléti rendszert és alvást indukál. A ventrolateralis preoptikus mag is kap felszálló vetületeket az ébrenlétért felelős diffúz modulációs rendszertől. A retikuláris formáció felszálló vetületei a noradrenalin és az acetilkolin neurotranszmittereket választják ki, amelyek gátolják a ventrolateralis preopticus magot, és izgalmat és ébrenlétet okoznak. A ventrolateralis preopticus mag aktivitása fordítottan arányos az ébrenléti rendszer aktivitásával (ha a ventrolateralis preoptikus régió aktiválódik, az ébrenléti rendszer aktivitása csökken, és fordítva).
A ventrolateralis preoptikus mag működését magyarázó elméletek egyike a Flip-Flop Switch hipotézis [ 14 ] . E hipotézis szerint a ventrolaterális preoptikus mag és az ébrenléti rendszer két „kapcsoló” pozíciónak tekinthető; egy adott pillanatban ezeknek a rendszereknek csak az egyike lehet aktív, „átkapcsolva” az agyat alvó vagy ébrenléti állapotba. A hátsó hipotalamusz orexin neuronjai gerjesztik az agy „ébrenléti rendszerének” magjait, és valószínűleg gátolják a ventrolateralis preopticus nucleus aktivitását is [14] . Így az orexin neuronok alapvető szerepet játszanak az alvás és az ébrenlét közötti "váltásban".
Az alvás szorosan összefügg a cirkadián ritmusokkal . Emlősökben a cirkadián ritmus szabályozását a hipotalamusz suprachiasmaticus magja végzi , ahonnan kis számú útvonal vezet a ventrolateralis preopticus magba. Úgy gondolják, hogy ezek az útvonalak aktiválják a GABAerg neuronokat a ventrolateralis preopticus magban, ami elindítja az alvás kezdetét [14] . A nucleus suprachiasmaticushoz vezető utak a ventrolateralis preopticus magtól is eltérnek; ez azt jelentheti, hogy a ventrolateralis preoptikus mag is befolyásolja az emlősök cirkadián ritmusát.
Azok az idősek, akiknek a ventrolaterális magjában nagyszámú galanin neuron található, hosszú, jó minőségű alvást biztosítanak, miközben ezen neuronok számának csökkenése az alvás töredezettségével jár (több ébredés az éjszaka közepén) [15] [16 ] ] .
A ventrolateralis preopticus mag sérülései patkányokban 50-60%-kal csökkentik a non-REM alvás (NREM alvás) időtartamát, és elhúzódó álmatlanságot okoznak [17] . Valószínűleg a ventrolateralis preopticus nucleus működésének zavarai az ébrenléti rendszer nem kellően szabályos és gyenge gátlását okozzák, ami gyakori éjszakai ébredéshez vezet álmatlanságban szenvedő betegeknél [18] .
Az I. típusú narkolepszia az orexin hiányával jár , ami a ventrolaterális preoptikus mag és az ébrenléti rendszer közötti normális „váltások” megzavarását eredményezi, beleértve a nappali alvási apnoét és az éjszakai alvászavarokat [14] .
2013- ban teszteltek egy mély agyi stimulációs módszert egy "mágneses mező projektor" segítségével . Ez a patkányoknál alkalmazott módszer a ventrolateralis preoptikus magban lévő neuronok aktiválódását mutatta ki, és alvást indukál [19] . Ez az új mélyagystimulációs módszer nem igényel műtétet, és jóval olcsóbb, mint a korábban használt módszerek, de emberen még nem tesztelték.
Számos érzéstelenítőről , például az izofluránról és a halotánról számoltak be, hogy növelik az aktivitást a ventrolateralis preoptikus magban egerekben [20] . A propofol emellett növeli a GABAerg neuronok aktivitását a ventrolateralis preopticus magban [21] .