Area postremaEdit
AnatomyEdit
Die Area postrema befindet sich in der caudal medulla oblongata in der Nähe der Verbindung von Hirnstamm und Rückenmark. Beim Menschen und bei den meisten anderen untersuchten Säugetieren besteht es aus Schwellungen an beiden Wänden des vierten Ventrikels. Bei Nagetieren und Lagomorphen bildet der Bereich Postrema jedoch eine Mittellinienstruktur dorsal zum Obex. Bei histologischer Betrachtung für seine kapillare Verteilung und Morphologie, Der Bereich Postrema weist zahlreiche Unterbereiche auf, die nach Kapillarpermeabilität getrennt sind, Blutflussraten, und Dauer des Bluttransits durch die jeweiligen Kapillarbetten.
Funktionbearbeiten
Über die Funktion des Areals Postrema beim Menschen ist relativ wenig bekannt. Es gibt jedoch starke Hinweise darauf, dass der Bereich Postrema fungiert als Chemorezeptor-Triggerzone für Erbrechen, das durch das Vorhandensein einer schädlichen Stimulation aus dem Blut ausgelöst wird. Es gibt auch Hinweise darauf, dass der Bereich Postrema der Ort ist, an dem Angiotensin den Glukosestoffwechsel, die vermutete efferente neuronale Aktivität, die Blutdruckkontrolle und den Durst stimuliert. Der Bereich Postrema hat auch integrative Fähigkeiten, die es ihm ermöglichen, Haupt- und Nebenefferente an Abschnitte des Gehirns zu senden, die an der autonomen Kontrolle von Herz-Kreislauf- und Atmungsaktivitäten beteiligt sind.
Gefäßorgan der Lamina terminalisEdit
AnatomyEdit
Das Gefäßorgan der Lamina terminalis (VOLT)wird als sensorisches zirkumventrikuläres Organ (zusammen mit SFO und AP) klassifiziert und befindet sich in der Vorderwand des dritten Ventrikels. Charakteristisch für das CVOs ist, dass ihm die enge endotheliale Blut-Hirn-Schranke fehlt. Das Gefäßorgan ist ferner durch die afferenten Eingaben des subfornikalen Organs (SFO), der Region des medianen präoptischen Kerns (MnPO), des Hirnstamms und sogar des Hypothalamus gekennzeichnet. Umgekehrt behält das Gefäßorgan der Lamina terminalis efferente Projektionen zur Stria medullaris und den Basalganglien bei.
Als Hauptakteur bei der Aufrechterhaltung der Homöostase der Körperflüssigkeit von Säugetieren verfügt das GEHIRN über die primären Neuronen, die für das osmosensorische Gleichgewicht verantwortlich sind. Diese Neuronen wiederum verfügen über Angiotensin-Typ-I-Rezeptoren, die von zirkulierendem Angiotensin II verwendet werden, um die Wasseraufnahme und den Natriumverbrauch zu initiieren. Zusätzlich zu den Angiotensin-Rezeptoren sind die Neuronen des GEHIRNS auch durch das Vorhandensein eines nichtselektiven Kationenkanals gekennzeichnet – des transienten Rezeptorpotentials Vanilloid 1 oder TRPV1. Obwohl es andere Rezeptoren innerhalb der TRPV-Familie gibt, zeigte eine Studie von Ciura, Liedtke und Bourque, dass Hypertonizität über einen mechanischen Mechanismus von TRPV1, aber nicht von TRPV4 betrieben wird. Trotz einer erheblichen Datenmenge ist die Anatomie des Gehirns noch nicht vollständig verstanden.
Funktionbearbeiten
Wie bereits erwähnt, weist das Gefäßorgan der Lamina terminalis Neuronen auf, die für die homöostatische Erhaltung der Osmolarität verantwortlich sind. Darüber hinaus ermöglicht das fenestrierte Gefäßsystem des VOLT den Astrozyten und Neuronen des VOLT, eine Vielzahl von Plasmamolekülen wahrzunehmen, deren Signale in andere Regionen des Gehirns übertragen werden können, wodurch autonome und entzündliche Reaktionen ausgelöst werden.
In Experimenten wurde gezeigt, dass VOLT-Neuronen von Säugetieren Hypertonizität durch Aktivierung der nichtselektiven TRPV1-Kationenkanäle transduzieren. Diese Kanäle sind sehr durchlässig für Kalzium und sind verantwortlich für Membran Depolarisation und erhöhte Aktionspotential Entladung. Einfach ausgedrückt führt eine Erhöhung der Osmolarität zu einer reversiblen Depolarisation der Zellneuronen. Dies zeigt sich an den überwiegend exzitatorischen Wirkungen von ANG auf das VOLT durch den TRPV1-Rezeptor. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die VOLT-Neuronen typischerweise ein Ruhemembranpotential im Bereich von -50 bis -67 mV mit Eingangswiderständen im Bereich von 65 bis 360 MΩ aufweisen.
Trotz eines soliden Verständnisses der Rolle des GEHIRNS bei der Aufrechterhaltung der Homöostase der Körperflüssigkeit sind andere Funktionen weniger verstanden. Beispielsweise wird angenommen, dass das VOLT auch eine Rolle bei der Regulation der LH-Sekretion über einen negativen Rückkopplungsmechanismus spielen kann. Es wird auch angenommen, dass das VOLT der Mechanismus sein kann, durch den Pyrogene eine fieberhafte Reaktion im ZNS auslösen. Schließlich wurde beobachtet, dass die Neuronen auf Temperaturänderungen reagieren, was darauf hinweist, dass das Organum vasculosum der Lamina terminalis unterschiedlichen Klimazonen unterliegt.
Subfornikales Organ (SFO)Edit
AnatomyEdit
Das subfornikale Organ ist ein sensorisches CVO, das sich an der Unterseite des Fornix befindet und keine BHS aufweist, deren Fehlen die zirkumventrikulären Organe charakterisiert. Das hoch vaskularisierte SFO ragt in den dritten Ventrikel des Gehirns und kann insbesondere durch seine Kapillardichte und -struktur in 3-4 anatomische Zonen unterteilt werden. Die zentrale Zone besteht ausschließlich aus Gliazellen und neuronalen Zellkörpern. Umgekehrt bestehen die rostralen und kaudalen Bereiche hauptsächlich aus Nervenfasern, während in diesem Bereich nur sehr wenige Neuronen und Gliazellen zu sehen sind. Funktionell kann der SFO jedoch in zwei Abschnitten betrachtet werden, der dorsolateralen peripheren (pSFO) Teilung und dem ventromedialen Kernsegment.
Als wichtiger Mechanismus der Energie- und osmotischen Homöostase hat der SFO viele efferente Projektionen. Tatsächlich wurde experimentell gezeigt, dass SFO-Neuronen efferente Projektionen an Regionen senden, die an der kardiovaskulären Regulation beteiligt sind, einschließlich des lateralen Hypothalamus mit Fasern, die in den supraoptischen (SON) und paraventrikulären (PVN) Kernen enden, und des anteroventralen 3. Ventrikels (AV3V) mit Fasern, die im VOLT und im medianen präoptischen Bereich enden. Es scheint, dass die wesentlichste all dieser Verbindungen die Projektionen des SFO zum paraventrikulären hypothalamischen Kern sind. Basierend auf ihrer funktionellen Relevanz können die SFO-Neuronen entweder als GE mit nichtselektiven Kationenkanälen oder als GI mit Kaliumkanälen bezeichnet werden. Während die afferenten Projektionen des SFO als weniger wichtig angesehen werden als die verschiedenen efferenten Verbindungen, ist es immer noch bemerkenswert, dass das subfornikale Organ synaptischen Input von der Zona incerta und dem bogenförmigen Kern erhält.
Die Untersuchung der subfornikalen Organanatomie ist noch nicht abgeschlossen, aber es gibt Hinweise auf eine langsame Bluttransitzeit, die die sensorische Fähigkeit von SFO erleichtern kann, wodurch die Kontaktzeit für durch Blut übertragene Signale verlängert wird, um in seine durchlässigen Kapillaren einzudringen und die Regulierung von Blutdruck und Körperflüssigkeiten zu beeinflussen. Diese Beobachtung fällt mit der Tatsache zusammen, dass SFO-Neuronen sich als intrinsisch osmosensitiv erwiesen haben. Schließlich wurde festgestellt, dass SFO-Neuronen das Ruhemembranpotential im Bereich von -57 bis -65 mV aufrechterhalten.
Funktionbearbeiten
Das subfornikale Organ ist an vielen körperlichen Prozessen beteiligt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Osmoregulation, kardiovaskuläre Regulation und Energiehomöostase. In einer Studie von Ferguson erleichterten sowohl hyper- als auch hypotonische Reize eine osmotische Reaktion. Diese Beobachtung zeigte die Tatsache, dass der SFO an der Aufrechterhaltung des Blutdrucks beteiligt ist. Mit einem AT1-Rezeptor für ANG zeigen die SFO-Neuronen eine exzitatorische Reaktion, wenn sie von ANG aktiviert werden, wodurch der Blutdruck erhöht wird. Die Induktion der Immunantwort über das SFO kann jedoch durch das Peptid ANP antagonisiert werden. Weitere Untersuchungen haben gezeigt, dass das subfornikale Organ ein wichtiger Vermittler sein kann, durch den Leptin den Blutdruck über absteigende autonome Wege, die mit der kardiovaskulären Kontrolle verbunden sind, innerhalb normaler physiologischer Grenzen hält.
Neuere Forschungen haben sich auf das subfornikale Organ als einen Bereich konzentriert, der für die Regulierung der Energie besonders wichtig ist. Die Beobachtung, dass subfornikale Neuronen auf ein breites Spektrum zirkulierender Energiebilanzsignale reagieren und dass die elektrische Stimulation des SFO bei Ratten zu einer Nahrungsaufnahme führte, unterstützt die Bedeutung des SFO für die Energiehomöostase. Zusätzlich wird angenommen, dass der SFO die einzige Vorderhirnstruktur ist, die in der Lage ist, die zirkulierenden Glukosekonzentrationen ständig zu überwachen. Diese Reaktionsfähigkeit auf Glukose dient wiederum dazu, die integrale Rolle des SFO als Regulator der Energiehomöostase zu festigen.