La formation réticulée du tronc cérébral (RF) représente le noyau archaïque de ces voies reliant la moelle épinière et l’encéphale. Il sous-tend les fonctions autonomes, motrices, sensorielles, comportementales, cognitives et liées à l’humeur. Son activité module largement l’excitabilité corticale, à la fois dans les conditions physiologiques (c.-à-d. Cycle veille-sommeil et excitation) et dans la maladie (c.-à-d. Épilepsies). Une si grande variété d’effets résulte de la longue et abondante ramification axonale des neurones réticulaires isodendritiques, qui permet au message neuronal de voyager vers tout le cortex cérébral et en aval jusqu’à la moelle épinière. D’autre part, l’architecture isodendritique avec une ramification monoplanaire permet à la plupart des neurones RF de couvrir environ la moitié du tronc cérébral et d’être gênés par des voies ascendantes et descendantes. En parallèle, une telle influence généralisée sur l’activité du SNC se produit en combinaison avec des tâches hautement ciblées, telles que celles impliquées dans la coordination du regard.

Ainsi, ce numéro spécial englobe nécessairement une telle nature à multiples facettes du RF. En fait, l’intégration de multiples activités au sein des circuits réticulaires du tronc cérébral peut expliquer pourquoi les altérations de chacun de ces domaines peuvent affecter la sphère émotionnelle, ouvrant la voie au concept de tronc cérébral émotionnel (Venkatraman et al.). Cette région du tronc cérébral a été explorée dans des études électrophysiologiques pionnières menées par Moruzzi et Magoun (1949), qui ont d’abord démontré un rôle crucial de cette vaste zone dans l’activation et la désactivation de l’amplitude et de la fréquence du fond cortical EEG. Fait intéressant, ils ont démontré qu’il existe une connexion diffuse directe de différents niveaux de RF (allant de la moelle au mésencéphale) avec l’ensemble du cortex. A cette époque, cependant, les substrats anatomiques responsables de ces effets étaient largement ignorés, et même la définition systématique du RF comme un complexe de noyaux spécifiques restait à définir. De plus, les substrats neurochimiques responsables de ces effets restaient également à découvrir. Dans les décennies suivantes, les principaux neurones constituant différentes zones de RF; et leurs médiateurs neuro et co-émetteurs ont été caractérisés. Néanmoins, certaines caractéristiques biochimiques et neuroanatomiques de neurones RF spécifiques doivent encore être mieux définies, chez différentes espèces, y compris les humains. Par conséquent, une contribution du présent numéro est entièrement consacrée à une analyse systématique de tous les noyaux contenant des catécholamines dans la RF de souris (Bucci et al.). Cet article, tout en confirmant les études morphologiques classiques sur le noyau isodendritique du RF (Brodal, 1957; Ramón-Moliner et Nauta, 1966), apporte un éclairage nouveau sur quelques neurones réticulaires jusqu’alors indéfinis. En fait cette étude a montré que certains neurones situés dans la zone postrema sont en effet des cellules catécholamines, placées en continu et en aval de la zone A2 (Area Cinerea).

La connectivité élevée des noyaux réticulaires peut expliquer pourquoi une variété de différentes informations sensorielles (c.-à-d. viscérales, trijumeaux et vestibulaires) peuvent avoir un impact sur les fonctions cognitives par le biais de neurones réticulaires ascendants, appartenant au noyau de catécholamine Locus Coeruleus (LC) (De Cicco et al.). Ce numéro comprend systématiquement une enquête originale sur la façon dont les afférences du trijumeau proprioceptives peuvent affecter l’attention et l’excitation via une interaction neuroanatomique étroite entre le noyau mésencéphalique du trijumeau proprioceptif et la LC (Tramonti Fantozzi et al.) Le rôle spécifique de la LC dans le maintien des fonctions cognitives est justifié par sa ramification diffuse (Brodal, 1957, 1981) et la transmission volumique de la noradrénaline (Fuxe et al., 1988, 2015; Agnati et al., 1995; Agnati et Fuxe, 2000) qui produit des effets paracrines extrasynaptiques répandus. De cette manière, la LC, outre une influence monosynaptique sur les neurones corticaux, peut également affecter l’unité neurovasculaire (Giorgi et al .; Petit et Magistretti, 2016; Iadecola, 2017). Il est bien connu que l’activité de la LC exerce une puissante modulation des astrocytes, des péricytes et de la microglie (Heneka et al., 2010; O « Donnell et al., 2012; Iravani et al., 2014). Ces effets extraneuronaux pourraient expliquer le rôle de phagocytose microgliale dans les troubles du sommeil (Nadjar et al.). Les cellules gliales sont également essentielles pour libérer des cytokines et des chimiokines messagers avec des actions à la fois pro-inflammatoires et neuroprotectrices. Cela peut conduire à un effet neuroprotecteur endogène médié par les récepteurs P27R, comme l’ont démontré Lim et al.

Dans ce cadre, Giorgi et al soulignent le rôle de la LC dans la modulation de l’unité neurovasculaire comme mécanisme possible de lutte contre la neurodégénérescence dans la maladie d’Alzheimer.Cela peut ajouter de nouveaux effets pathogènes de cellule à cellule dans lesquels des protéines mal repliées peuvent se propager de manière monosynaptique des axones réticulaires aux neurones corticaux, selon un modèle de prion (Giorgi et al.).

Pour Par exemple, des modèles spécifiques de perte neuronale affectant les noyaux réticulaires contenant des catécholamines peuvent produire une constellation de phénotypes dans la maladie de Parkinson (MP). En fait, selon le noyau réticulaire affecté, divers symptômes moteurs et non moteurs (autonomes, liés au sommeil et à l’humeur, comportementaux et cognitifs) peuvent survenir. Cela s’applique principalement aux symptômes non moteurs, qui semblent sous-tendre différents sous-types de MP, chacun étant dû à un modèle spécifique d’implication du tronc cérébral (Gambardella et al.). Souvent, l’apparition de la MP, au lieu de se résumer à des troubles moteurs, coïncide avec des altérations autonomes et des douleurs. À cet égard, le rôle du RF dans la conduite de stimuli douloureux et le contrôle des circuits liés à la douleur a été examiné par Martins et Tavares. Ces auteurs ont centré le contrôle de la douleur du tronc cérébral dans une boucle réticulaire, qui comprend le gris périaqueducal, la médulla rostro-ventro-médiale et la médullaire ventro-latérale (Martins et Tavares).

Le rôle clé de la RF du tronc cérébral dans la médiation des activités pertinentes pour la survie des espèces, telles que la douleur et la récompense, établit le terrain pour ces régions du cerveau en tant que cibles préférentielles pour les drogues d’abus comme rapporté par Ferrucci et al. En particulier, alors que la plupart de la littérature sur les effets des amphétamines s’est concentrée sur leurs effets sur les neurones dopaminergiques, plusieurs rapports indiquent un rôle clé des effets des amphétamines sur la LC dans la médiation de bon nombre de leurs effets comportementaux, y compris la récompense. De plus, des données intéressantes indiquent que l’interaction des neurones cholinergiques pontins RF (Ch5 et Ch6) avec les neurones DA du mésencéphale pourrait être cruciale pour l’hyperlocomotion induite par les amphétamines (Ferrucci et al.).

Jusqu’à présent, le RF a été considérée principalement comme une collection archaïque de systèmes ascendants et descendants, et de noyaux interconnectés, qui ne jouent qu’un rôle rudimentaire et ancestral dans l’entrelacement de diverses zones du SNC. Néanmoins, des noyaux spécifiques des RF agissent comme des centres prémoteurs, impliqués dans le réglage fin du regard, à la fois le long du plan vertical et horizontal. Cette dernière fonction a été étudiée par Wang et al. qui a défini la formation réticulaire mésencéphalique centrale comme un conduit pour les signaux saccadiques colliculaires dans le regard horizontal (Wang et al.).

Toutes ces fonctionnalités sont couvertes par des contributions spécifiques du sujet de recherche, qui propose une mise à jour vue pour définir les corrélats anatomiques des rôles multiples et interconnectés joués par la formation réticulaire du tronc cérébral dans la santé et la maladie.

Contributions des auteurs

Tous les auteurs répertoriés ont fait une contribution aux travaux et a approuvé sa publication.

Financement

Cette activité de recherche est également financée par le Ministero della Salute italien, Ricerca Corrente 2019.

Déclaration de conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l’absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d’intérêts potentiel.