Habenula

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Habenula v mozku

Habenula (zdrobn. latinsky habena; uzdička) bylo původně[kdy?] označení pro stonek epifýzy (pineal habenula; pedunculus; tělo epifýzy), později[kdy?] ale pojem nabyl jiného významu a začal označovat tzv. habenulární jádro – skupinu nervových buněk, přiléhajících k epifýze, která s tímto jádrem měla být spojena. Habenulární jádro je soubor dobře zachovaných struktur všech obratlovců.[1]

V současné době termín označuje samostatnou buněčnou hmotu v kaudální části dorzálního mezimozku (tj. epithalamu), uloženou v zadním konci stria medullaris, z které přichází většina aferentních vláken. Prostřednictvím fasciculus retroflexus (habenulointerpedunkulární trakt) projikuje do mezipedunkulárního jádra a dalších paramediánních buněčných skupin středního mozku.

Funkčně se habenula podílí na vnímání bolesti, cyklech spánku a bdění, ovlivňuje reprodukční chování a náladu (viz sekce deprese níže). Jako jedna z mála oblastí má vliv na téměř všechny monoaminergní systémy mozkového kmene, jako jsou dopamin, noradrenalin a serotonin.[2][3]

Anatomie[editovat | editovat zdroj]

Habenula byla tradičně rozdělena na laterální (limbické) a mediální (motorické) části. Podrobné zkoumání této oblasti u kočky však naznačilo, že by laterální část měla být dále rozdělena do deseti odlišných menších jader, mediální část do pěti.[4]

Asymetrie[editovat | editovat zdroj]

Různé živočišné druhy vykazují levostrannou asymetrickou diferenciaci habenulárních neuronů. U mnoha ryb a obojživelníků je habenula na jedné straně výrazně větší a lépe organizovaná do různých jader dorzálního diencephalonu než na straně druhé. Oboustrannost takové diferenciace (ať už je rozvinutější levá, nebo pravá) se liší podle daného druhu. U ptáků a savců jsou obě habenuly téměř symetrické a poměrně malé.[5]

Laterální habenula[editovat | editovat zdroj]

Primární vstupy do laterální habenuly (LHb) se skládají z postranní preoptické oblasti (vstup z hipokampu a laterálního septa), dále ventrálního pallidu (vstup z nucleus accumbens a mediodorsalního jádra thalamu), laterálního hypothalamu, mediální habenuly a vnitřního segmentu globus pallidus (vstup z dalších bazálních ganglií).[6]

Neurony v laterální habenule jsou „odměnou-negativní“, protože jsou aktivovány stimuly spojenými s nepříjemnými zážitky, absencí odměny nebo přítomnosti trestu (zejména pokud je nepředvídatelný). [7] Informace o odměně do laterální habenuly přichází z vnitřní části globus pallidus. [8]

Výstupy z laterální habenuly cílí na dopaminergní oblasti (substantia nigra pars compacta a ventrální tegmentální oblast), serotonergní oblasti (střední a dorzální rapheální jádra) a cholinergní oblast (laterodorsální tegmentální jádro).[6] Tyto výstupy inhibují dopaminergní neurony v substantia nigra pars compacta a ventrální tegmentální oblasti: aktivace v laterální habenule je spojena s deaktivací těchto jader a naopak, deaktivace v laterální habenule je spojena s jejich aktivací. [9] Při učení se vyhýbavému chování laterální habenula působí proti působení laterodorsálního tegmentálního jádra, ale ne při paměťovém a motivačním zpracování tohoto chování či při jeho samotném vykonávání.[10] Nedávný výzkum naznačil, že laterální habenula může hrát klíčovou roli v procesu rozhodování.[11]

Mediální habenula[editovat | editovat zdroj]

Vstup do mediální habenuly (MHb) pochází z různých oblastí a obsahuje řadu různých neurotransmiterů. Vstupní oblasti zahrnují septální jádra (nucleus fimbrialis septi a nucleus triangularis septi), dopaminergní vstupy z interfaskulárního jádra ventrální tegmentální oblasti, noradrenergní vstupy z locus coeruleus a GABAergní vstupy z diagonálního Brocova pásma. Výstupy mediální habenuly zahrnují glutamát, substanci P a acetylcholin, a vedou přes mezipedunkulární jádro do periakvaduktální šedi a epifýzy. [12] [13]

Čichové kódování v habenule[editovat | editovat zdroj]

U nižších obratlovců (mihule a kostnaté ryby) cílí axony mitrálních buněk (hlavní čichové neurony) asymetricky a výhradně do pravé hemisféry habenuly. Uvádí se, že dorzální habenuly (DHb) jsou funkčně asymetrické, čichové odpovědi náleží primárně pravé hemisféře. Bylo také prokázáno, že neurony DHb jsou spontánně aktivní i v nepřítomnosti čichové stimulace. Tyto spontánně aktivní DHb neurony jsou organizovány do funkčních shluků, u kterých se předpokládá, že řídí odpovědi na čichové vjemy. (Jetti, SK. Et al 2014, Current Biology)

Funkce[editovat | editovat zdroj]

Habenulární jádra se účastní zpracování bolesti, reprodukčního chování, výživy, cyklů spánku a bdění, stresových reakcí a učení.[1] Nedávné pokusy za pomocí fMRI [14] a jednotkové elektrofyziologie [15] úzce spojily funkci laterální habenuly se zpracováním odměny, zejména při kódování negativní zpětné vazby nebo negativních odměn. Matsumoto a Hikosaka v roce 2007 navrhli, že tato odměna a odměnově-negativní informace v mozku by mohly být „zpracovány prostřednictvím souhry laterální habenuly, bazálních ganglií a monoaminergních (dopaminergních a serotonergních) systémů“ a že laterální habenula může v této „integrační funkci“ mít stěžejní roli.[16] Nedávné studie také ukázaly, že neurony v laterální habenule signalizují kromě pozitivních a negativních odměnově-predikčních chyb také pozitivní a negativní informačně-predikční chyby.[17]

Deprese[editovat | editovat zdroj]

Mediální i laterální habenula mají obecně snížený objem a nižší počet neuronů na pravé straně u pacientů s depresí.[18] Hluboká mozková stimulace hlavního aferentního svazku (tj. stria medullaris thalami) laterální habenuly byla použita v léčbě těžké deprese, která je odolná vůči terapii. [19] [20]

Ve studiích na zvířatech byl s depresí spojen rychlý sled akčních potenciálů (tzv. burst firing) v laterální habenule, závislý na aktivitě methyl-D-aspartátových receptorů (NMDA),[21] a prokázalo se, že ketamin jakožto antagonista receptoru tyto akční potenciály blokuje.[22] Po prokázání rychlého nástupu antidepresivních účinků u lidí se ketamin stal předmětem četných studií.[23]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Habenula na anglické Wikipedii.

  1. a b ANDRES, KH; DURING, MV; VEH, RW. Subnuclear organization of the rat habenular complexes. Journal of Comparative Neurology. 1999, s. 130–150. DOI 10.1002/(SICI)1096-9861(19990428)407:1<130::AID-CNE10>3.0.CO;2-8. PMID 10213193. (anglicky) 
  2. GEISLER, Stefanie; TRIMBLE, Michael. The Lateral Habenula: No Longer Neglected. CNS Spectrums. 2008-06, roč. 13, čís. 6, s. 484–489. Dostupné online [cit. 2020-05-24]. ISSN 1092-8529. DOI 10.1017/S1092852900016710. (anglicky) 
  3. HU, Hailan; CUI, Yihui; YANG, Yan. Circuits and functions of the lateral habenula in health and in disease. Nature Reviews Neuroscience. 2020-05, roč. 21, čís. 5, s. 277–295. Dostupné online [cit. 2020-05-24]. ISSN 1471-003X. DOI 10.1038/s41583-020-0292-4. (anglicky) 
  4. IWAHORI, N. A Golgi study on the habenular nucleus of the cat. Journal of Comparative Neurology. 1977, s. 319–344. DOI 10.1002/cne.901710303. PMID 319124. (anglicky) 
  5. HÜSKEN, Ulrike; STICKNEY, Heather L.; GESTRI, Gaia; BIANCO, Isaac H.; FARO, Ana; YOUNG, Rodrigo M.; ROUSSIGNE, Myriam. Tcf7l2 Is Required for Left-Right Asymmetric Differentiation of Habenular Neurons. Current Biology. October 2014, s. 2217–2227. DOI 10.1016/j.cub.2014.08.006. PMID 25201686. (anglicky) 
  6. a b GEISLER, S; TRIMBLE, M. The lateral habenula: no longer neglected.".. CNS Spectrums. 2008, s. 484–489. DOI 10.1017/S1092852900016710. PMID 18567972. (anglicky) 
  7. MATSUMOTO, M; HIKOSAKA, O. Representation of negative motivational value in the primate lateral habenula. Nat Neurosci. 2009, s. 77–84. DOI 10.1038/nn.2233. PMID 19043410. (anglicky) 
  8. HONG, S; HIKOSAKA, O. The globus pallidus sends reward-related signals to the lateral habenula. Neuron. 2008, s. 720–9. DOI 10.1016/j.neuron.2008.09.035. PMID 19038227. (anglicky) 
  9. MATSUMOTO, M; HIKOSAKA, O. Lateral habenula as a source of negative reward signals in dopamine neurons. Nature. 2007, s. 1111–5. DOI 10.1038/nature05860. PMID 17522629. (anglicky) 
  10. SHUMAKE, J; ILANGO, A; SCHEICH, H; WETZEL, W; OHL, FW. Differential Neuromodulation of Acquisition and Retrieval of Avoidance Learning by the Lateral Habenula and Ventral Tegmental Area. Journal of Neuroscience. 2010, s. 5876–5883. DOI 10.1523/JNEUROSCI.3604-09.2010. PMID 20427648. (anglicky) 
  11. Dostupné online. 
  12. LECOURTIER, Lucas; KELLY, Peter H. A conductor hidden in the orchestra? Role of the habenular complex in monoamine transmission and cognition. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. January 2007, s. 658–672. DOI 10.1016/j.neubiorev.2007.01.004. PMID 17379307. (anglicky) 
  13. ANTOLIN-FONTES, B; ABLES, JL; GÖRLICH, A; IBAÑEZ-TALLON, I. The habenulo-interpeduncular pathway in nicotine aversion and withdrawal.. Neuropharmacology. September 2015, s. 213–22. DOI 10.1016/j.neuropharm.2014.11.019. PMID 25476971. (anglicky) 
  14. ULLSPERGER, M; VON CRAMON, DY. Error monitoring using external feedback: Specific roles of the habenular complex, the reward system, and the cingulate motor area revealed by functional magnetic resonance imaging. Journal of Neuroscience. 2003, s. 4308–4314. DOI 10.1523/JNEUROSCI.23-10-04308.2003. PMID 12764119. (anglicky) 
  15. MATSUMOTO, M; HIKOSAKA, O. Lateral habenula as a source of negative reward signals in dopamine neurons.".. Nature. 2007, s. 1111–1115. DOI 10.1038/nature05860. PMID 17522629. (anglicky) 
  16. Matsumoto, Hikosaka, 2007
  17. BROMBERG-MARTIN, E. S.; HIKOSAKA, O. Lateral habenula neurons signal errors in the prediction of reward information. Nature Neuroscience. 2011, s. 1209–1216. DOI 10.1038/nn.2902. PMID 21857659. (anglicky) 
  18. RANFT, K; DOBROWOLNY, H; KRELL, D; BIELAU, H; BOGERTS, B; BERNSTEIN, HG. Evidence for structural abnormalities of the human habenular complex in affective disorders but not in schizophrenia. Psychol. Med.. Apr 2010, s. 557–67. DOI 10.1017/S0033291709990821. PMID 19671211. (anglicky) 
  19. SARTORIUS, A; KIENING, KL; KIRSCH, P; VON GALL, CC; HABERKORN, U; UNTERBERG, AW; HENN, FA. Remission of major depression under deep brain stimulation of the lateral habenula in a therapy-refractory patient. Biol Psychiatry. 2010, s. e9–e11. DOI 10.1016/j.biopsych.2009.08.027. PMID 19846068. (anglicky) 
  20. JUCKEL, G; UHL, I; PADBERG, F; BRÜNE, M; WINTER, C. Psychosurgery and deep brain stimulation as ultima ratio treatment for refractory depression. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. February 2009, s. 1–7. DOI 10.1007/s00406-008-0826-7. PMID 19137233. (anglicky) 
  21. www.nature.com. Dostupné online. 
  22. YANG, Yan; CUI, Yihui; SANG, Kangning; DONG, Yiyan; NI, Zheyi; MA, Shuangshuang; HU, Hailan. Ketamine blocks bursting in the lateral habenula to rapidly relieve depression. Nature. 2018, s. 317–322. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/nature25509. PMID 29446381. (anglicky) 
  23. SERAFINI, G; HOWLAND, RH; ROVEDI, F; GIRARDI, P; AMORE, M. The Role of Ketamine in Treatment-Resistant Depression: A Systematic Review. Current Neuropharmacology. 7 May 2017, s. 444–461. ISSN 1570-159X. DOI 10.2174/1570159X12666140619204251. PMID 25426012. (anglicky)