Formarea reticulară a trunchiului cerebral (RF) reprezintă nucleul arhaic al acelor căi care leagă măduva spinării de encefal. Subservă funcții autonome, motorii, senzoriale, comportamentale, cognitive și legate de dispoziție. Activitatea sa modulează extensiv excitabilitatea corticală, atât în condiții fiziologice (adică ciclul somn-veghe și excitare), cât și în boală (adică epilepsii). O astfel de varietate de efecte apare din cursul lung și ramificarea axonală abundentă a neuronilor reticulari izodendritici, care permite mesajului neuronal să se deplaseze către întregul cortex cerebral și în aval până la măduva spinării. Pe de altă parte, arhitectura izodendritică cu o ramificare monoplanară permite ca majoritatea neuronilor RF să acopere aproximativ jumătate din trunchiul cerebral și să fie afectați de căi ascendente și descendente. În paralel, o astfel de influență generalizată asupra activității SNC are loc în combinație cu sarcini extrem de concentrate, cum ar fi cele implicate în coordonarea privirii.

Astfel, această problemă specială cuprinde în mod necesar o astfel de natură cu mai multe fațete a RF. De fapt, integrarea mai multor activități în circuitele reticulare ale trunchiului cerebral poate explica de ce modificările fiecăruia dintre aceste domenii pot afecta sfera emoțională, deschizând calea către conceptul de trunchi cerebral emoțional (Venkatraman și colab.). Această regiune a trunchiului cerebral a fost explorată în studiile electrofiziologice pionieri efectuate de Moruzzi și Magoun (1949), care au demonstrat mai întâi un rol crucial al acestei zone largi în activarea și dezactivarea amplitudinii și frecvenței fundalului EEG cortical. Interesant, au demonstrat că există o conexiune directă difuză a diferitelor niveluri de RF (variind de la medulă la creierul mediu) cu întregul cortex. Cu toate acestea, la acel moment, substraturile anatomice responsabile de astfel de efecte au fost în mare parte ignorate și chiar definiția sistematică a RF ca complex de nuclei specifici era încă de definit. Mai mult, substraturile neurochimice responsabile de astfel de efecte erau încă de descoperit. În deceniile următoare, principalii neuroni constituind diferite zone ale RF; și au fost caracterizați mediatorii lor neuro- și co-transmițătoare. Cu toate acestea, unele caracteristici biochimice și neuroanatomice ale neuronilor RF specifici trebuie încă să fie mai bine definite, la diferite specii, inclusiv la oameni. Prin urmare, o contribuție a prezentului număr este dedicată în întregime analizei sistematice a tuturor nucleilor care conțin catecolamină din RF de șoarece (Bucci și colab.). Această lucrare, în timp ce confirmă studiile morfologice clasice asupra nucleului izodendritic al RF (Brodal, 1957; Ramón-Moliner și Nauta, 1966), aruncă o nouă lumină asupra câtorva neuroni reticulari nedefiniți anterior. De fapt, acest studiu a arătat că unii neuroni localizați în zona postrema sunt într-adevăr celule de catecolamină, plasate continuu și în aval de zona A2 (Zona Cinerea).

Conectivitatea ridicată a nucleilor reticulari poate explica de ce o varietate de diferite informații senzoriale (adică viscerale, trigeminale și vestibulare) pot afecta funcțiile cognitive prin intermediul neuronilor reticulari ascendenți, care aparțin nucleului catecolaminelor Locus Coeruleus (LC) (De Cicco și colab.). În mod consecvent, această problemă include o investigație originală cu privire la modul în care aferențele trigeminale proprioceptive pot afecta atenția și excitarea printr-o interacțiune neuroanatomică strânsă între nucleul mezencefalic proprioceptiv trigemen și LC (Tramonti Fantozzi și colab.). Rolul specific al LC în susținerea funcțiilor cognitive este susținut de ramificarea sa difuză (Brodal, 1957, 1981) și transmiterea volumului de noradrenalină (Fuxe și colab., 1988, 2015; Agnati și colab., 1995; Agnati și Fuxe, 2000) care produce efecte paracrine extrasinaptice răspândite. În acest mod, LC, în afară de influența monosinaptică asupra neuronilor corticali, poate afecta și unitatea neurovasculară (Giorgi și colab .; Petit și Magistretti, 2016; Iadecola, 2017). Se știe că activitatea LC exercită o modulație puternică a astrocitelor, pericitelor și microgliei (Heneka și colab., 2010; O „Donnell și colab., 2012; Iravani și colab., 2014). Aceste efecte extraneuronale ar putea explica rolul fagocitoza microglială în tulburările de somn (Nadjar și colab.). Celulele gliale sunt, de asemenea, critice pentru eliberarea mesagerilor de citokine și chemokine cu acțiuni atât proinflamatorii, cât și neuroprotectoare. Acest lucru poate duce la un efect neuroprotector endogen mediat de receptorii P27R, după cum demonstrează Lim și colab.

În acest cadru, Giorgi și colab. subliniază rolul LC în modularea unității neurovasculare ca posibil mecanism de contracarare a neurodegenerării în boala Alzheimer.Acest lucru se poate adăuga la noi efecte patogene bazate pe celulă în celulă, în care proteinele pliate greșit se pot răspândi monosinaptic de la axoni reticulari la neuroni corticali, conform unui model asemănător prionilor (Giorgi și colab.).

Pentru de exemplu, modele specifice de pierdere neuronală care afectează nucleii reticulari care conțin catecolamină pot produce o constelație de fenotipuri în boala Parkinson (PD). De fapt, în funcție de nucleul reticular care este afectat, pot apărea o varietate de simptome atât motorii, cât și nemotorii (autonome, de somn și de dispoziție, comportamentale și cognitive). Acest lucru se aplică în principal simptomelor nemotorii, care par să stea la baza diferitelor subtipuri de PD, fiecare datorând un model specific de implicare a trunchiului cerebral (Gambardella și colab.). Frecvent, debutul PD, în loc de a consta în tulburări motorii, coincide cu alterări autonome și durere. În acest sens, rolul RF în stimularea stimulilor dureroși și în controlul circuitelor legate de durere a fost revizuit de Martins și Tavares. Acești autori au centrat controlul durerii trunchiului cerebral într-o buclă reticulară, care include griul periaqueductal, medula rostro-ventro-medială și medula ventro-laterală (Martins și Tavares).

Rolul cheie al trunchiului cerebral RF în medierea acelor activități relevante pentru supraviețuirea speciilor, cum ar fi durerea și recompensa, stabilește terenul pentru aceste regiuni ale creierului ca ținte preferențiale pentru drogurile abuzive, după cum au raportat Ferrucci și colab. În special, deși cea mai mare parte a literaturii cu privire la efectele amfetaminelor s-a concentrat asupra efectelor acestora asupra neuronilor dopaminergici, există mai multe rapoarte care indică un rol cheie al efectelor amfetaminelor asupra LC în medierea multora dintre efectele lor comportamentale, inclusiv recompensa. Mai mult, date interesante indică faptul că interacțiunea neuronilor colinergici RF pontin (Ch5 și Ch6) cu neuronii DA ai creierului mediu ar putea fi crucială pentru hiperlocomotia indusă de amfetamine (Ferrucci și colab.). Până în prezent, RF a fost privită în principal ca o colecție arhaică de sisteme ascendente și descendente și nuclee interconectate, care joacă doar un rol aspru și ancestral în întrepătrunderea diferitelor zone ale SNC. Cu toate acestea, nuclei specifici ai RF acționează ca centre premotori, implicați în reglarea fină a privirii, atât de-a lungul planului vertical, cât și al celui orizontal. Această din urmă funcție a fost investigată de Wang și colab. care a definit formarea reticulară mezencefalică centrală ca o conductă pentru semnalele sacadice coliculare din privirea orizontală (Wang și colab.).

Toate aceste caracteristici sunt acoperite de contribuții specifice ale subiectului cercetării, care oferă o actualizare vedere pentru a defini corelațiile anatomice ale rolurilor multiple și interconectate pe care le joacă formarea reticulară a trunchiului cerebral în sănătate și boală.

Contribuțiile autorilor

Toți autorii enumerați au făcut o substanță, directă și intelectuală contribuția la lucrare și aprobată pentru publicare.

Finanțare

Această activitate de cercetare este, de asemenea, finanțată de către Ministero della Salute italian, Ricerca Corrente 2019.

Declarație privind conflictul de interese

Autorii declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricărei relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretată ca un potențial conflict de interese.