A formação reticular do tronco cerebral (RF) representa o núcleo arcaico das vias que conectam a medula espinhal e o encéfalo. Ele atende às funções autonômicas, motoras, sensoriais, comportamentais, cognitivas e relacionadas ao humor. A sua atividade modula extensivamente a excitabilidade cortical, tanto em condições fisiológicas (i.e., ciclo vigília-sono e despertar) e na doença (i.e., epilepsias). Essa ampla variedade de efeitos surge do longo curso e da ramificação axonal profusa dos neurônios reticulares isodendríticos, que permitem que a mensagem neuronal viaje em direção a todo o córtex cerebral e a jusante da medula espinhal. Por outro lado, a arquitetura isodendrítica com uma ramificação monoplanar permite que a maioria dos neurônios de RF cubram aproximadamente a metade do tronco cerebral e sejam atingidos por vias ascendentes e descendentes. Paralelamente, tal influência generalizada na atividade do SNC ocorre em combinação com tarefas altamente focadas, como aquelas envolvidas na coordenação do olhar.

Assim, esta edição especial necessariamente engloba essa natureza multifacetada do RF. Na verdade, a integração de múltiplas atividades nos circuitos reticulares do tronco cerebral pode explicar por que as alterações de cada um desses domínios podem afetar a esfera emocional, abrindo caminho para o conceito de tronco cerebral emocional (Venkatraman et al.). Esta região do tronco cerebral foi explorada em estudos eletrofisiológicos pioneiros realizados por Moruzzi e Magoun (1949), que primeiro demonstrou um papel crucial desta ampla área na ativação e desativação da amplitude e frequência de fundo do EEG cortical. Curiosamente, eles demonstraram que existe uma conexão direta difusa de diferentes níveis de RF (variando da medula ao mesencéfalo) com todo o córtex. Naquela época, porém, os substratos anatômicos responsáveis por tais efeitos eram amplamente ignorados, e mesmo a definição sistemática do FR como um complexo de núcleos específicos ainda estava por ser definida. Além disso, também os substratos neuroquímicos responsáveis por tais efeitos ainda não foram descobertos. Nas décadas seguintes os principais neurônios constituíram diferentes áreas de RF; e seus mediadores neurotransmissores e co-transmissores foram caracterizados. No entanto, algumas características bioquímicas e neuroanatômicas de neurônios de RF específicos ainda precisam ser mais bem definidas, em diferentes espécies, incluindo humanos. Portanto, uma contribuição da presente edição é inteiramente dedicada a uma análise sistemática de todos os núcleos contendo catecolaminas no RF de camundongo (Bucci et al.). Este artigo, embora confirme estudos morfológicos clássicos sobre o núcleo isodendrítico do RF (Brodal, 1957; Ramón-Moliner e Nauta, 1966), lança uma nova luz sobre alguns neurônios reticulares previamente indefinidos. Na verdade, este estudo mostrou que alguns neurônios localizados na área postrema são de fato células catecolaminas, colocadas continuamente e a jusante da área A2 (Área Cinerea).

A alta conectividade dos núcleos reticulares pode explicar por que uma variedade de diferentes informações sensoriais (isto é, visceral, trigeminal e vestibular) podem afetar as funções cognitivas por meio dos neurônios reticulares ascendentes, pertencentes ao núcleo de catecolaminas Locus Coeruleus (LC) (De Cicco et al.). De forma consistente, esta edição inclui uma investigação original sobre como as aferências trigeminais proprioceptivas podem afetar a atenção e a excitação por meio de uma interação neuroanatômica estreita entre o núcleo mesencefálico trigeminal proprioceptivo e o LC (Tramonti Fantozzi et al.). O papel específico do LC na sustentação das funções cognitivas é substanciado por sua ramificação difusa (Brodal, 1957, 1981) e transmissão de volume de noradrenalina (Fuxe et al., 1988, 2015; Agnati et al., 1995; Agnati e Fuxe, 2000) que produz efeitos parácrinos extrassinápticos generalizados. Desta forma, o LC, além de uma influência monossináptica nos neurônios corticais, pode afetar a unidade neurovascular também (Giorgi et al .; Petit e Magistretti, 2016; Iadecola, 2017). É bem sabido que a atividade de LC exerce uma modulação poderosa de astrócitos, pericitos e microglia (Heneka et al., 2010; O “Donnell et al., 2012; Iravani et al., 2014). Esses efeitos extraneuronais podem explicar o papel de fagocitose microglial em distúrbios do sono (Nadjar et al.). As células gliais também são críticas para a liberação de citocinas e mensageiros de quimiocinas com ações pró-inflamatórias e neuroprotetoras. Isso pode levar a um efeito neuroprotetor endógeno mediado por receptores P27R, conforme demonstrado por Lim et al.

Dentro desta estrutura, Giorgi et al. enfatizam o papel do LC na modulação da unidade neurovascular como um possível mecanismo contra a neurodegeneração na doença de Alzheimer.Isso pode adicionar novos efeitos patogênicos baseados em células em que proteínas mal dobradas podem se espalhar monossinapticamente de axônios reticulares para neurônios corticais, de acordo com um padrão semelhante ao príon (Giorgi et al.).

Para Por exemplo, padrões específicos de perda neuronal que afetam núcleos reticulares contendo catecolaminas podem produzir uma constelação de fenótipos na doença de Parkinson (DP). Na verdade, dependendo de qual núcleo reticular é afetado, uma variedade de sintomas motores e não motores (autonômicos, relacionados ao sono e humor, comportamentais e cognitivos) podem ocorrer. Isso se aplica principalmente a sintomas não motores, que parecem estar subjacentes a diferentes subtipos de DP, cada um devido a um padrão específico de envolvimento do tronco cerebral (Gambardella et al.). Freqüentemente, o início da DP, ao invés de consistir em distúrbios motores, coincide com alterações autonômicas e dor. Nesse sentido, o papel do RF na condução de estímulos dolorosos e no controle dos circuitos relacionados à dor foi revisado por Martins e Tavares. Esses autores centralizaram o controle da dor no tronco encefálico em uma alça reticular, que inclui o cinza periaquedutal, a medula rostro-ventro-medial e a medula ventro-lateral (Martins e Tavares).

O papel fundamental da RF do tronco encefálico na mediação dessas atividades relevantes para a sobrevivência da espécie, como dor e recompensa, estabelece o terreno para essas regiões do cérebro como alvos preferenciais para drogas de abuso, conforme relatado por Ferrucci et al. Em particular, embora a maior parte da literatura sobre os efeitos das anfetaminas tenha se concentrado em seus efeitos sobre os neurônios dopaminérgicos, há vários relatos que indicam um papel fundamental dos efeitos das anfetaminas no LC na mediação de muitos de seus efeitos comportamentais, incluindo recompensa. Além disso, dados interessantes indicam que a interação de neurônios colinérgicos pontinos de RF (Ch5 e Ch6) com neurônios DA do mesencéfalo pode ser crucial para a hiperlocomoção induzida por anfetaminas (Ferrucci et al.).

Até agora, o RF tem sido visto principalmente como uma coleção arcaica de sistemas ascendentes e descendentes e núcleos interconectados, que desempenham apenas um papel rudimentar e ancestral no entrelaçamento de várias áreas do SNC. No entanto, núcleos específicos da RF atuam como centros pré-motores, envolvidos no ajuste fino do olhar, tanto no plano vertical quanto no horizontal. Esta última função foi investigada por Wang et al. que definiu a formação reticular mesencefálica central como um conduto para os sinais sacádicos colliculares no olhar horizontal (Wang et al.).

Todas essas características são abordadas por contribuições específicas do tópico de pesquisa, que oferece uma vista para definir os correlatos anatômicos dos papéis múltiplos e interconectados desempenhados pela formação reticular do tronco cerebral na saúde e na doença.

Contribuições dos autores

Todos os autores listados fizeram uma avaliação substancial, direta e intelectual contribuição para o trabalho, e aprovou-o para publicação.

Financiamento

Esta atividade de pesquisa também é financiada pelo Ministro italiano da Salute, Ricerca Corrente 2019.

Declaração de conflito de interesses

Os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.