.

Przetrwanie w środowisku naturalnym wymaga od zwierząt zdolności do odpowiedniego reagowania na bodźce zewnętrzne. Przeprowadzone zostało wiele badań, na podstawie których stwierdzono, że za reakcje kierunkowe i orientacyjne odpowiada ilość dopaminy dostarczanej do prążkowia (striatum), a ściślej mówiąc asymetria stężeń tego neurotransmitera w lewym i prawym prążkowiu. Za wyrzut dopaminy do tej struktury odpowiedzialne są neurony dopaminergiczne części zbitej istoty czarnej (substantia nigra pars compacta, SNc) i brzusznego pola nakrywki (ventral tegmental area, VTA). Dlatego motoryczne reakcje zwierzęcia zależne są od wielu szlaków nerwowych, które rozpoczynają się w miejscu odbioru bodźca, a następnie adekwatnie modulują poziom pobudzenia neuronów dopaminergicznych SNc i VTA. Jeden z tych szlaków zaczyna się w melanopsynowych komórkach siatkówki typu M4 (M4-type melanopsin retinal ganglion cells, mRGC), unerwiających kontrlateranie położone struktury, w tym jądro bocznej uzdeczki (lateral habenula, LHb). Skutkuje to odhamowaniem neuronów dopaminergicznych i wyrzutem dopaminy do prążkowia, również znajdującego się po stronie kontrlateralnej do siatkówki eksponowanej na bodziec świetlny. Taki wzrost asymetrii między lewym a prawym prążkowiem, powoduje reakcję zwierzęcia w kierunku światła. Ponieważ charakterystyka mRGC, świadczy o ich niskiej lecz długotrwałej pobudliwości, w tym badaniu jako bodziec zostało wykorzystane statyczne źródło światła, czyli takie które zwiększa szanse na aktywację przedstawionego powyżej szlaku. Tak więc, celem tej pracy jest opisanie przeprowadzonej serii eksperymentów, które miały pokazać preferencje orientacji ciała szczurów wystawionych na działanie statycznego źródła światła. Naszym założeniem było, iż będzie to preferencja orientacji w stronę „do bodźca”, jednak wyniki pokazały, że zwierzęta więcej czasu spędziły ustawione bokiem lub tyłem do światła. Może to świadczyć o źle dobranych parametrach bodźca świetlnego, takich jak np. zbyt duże natężenie światła, które mogło wywołać reakcję awersyjną, uniemożliwiając tym samym zaobserwowanie wcześniej założonego efektu. Praca ma więc też na celu zaproponowanie kilku modyfikacji eksperymentu, które po wprowadzeniu potencjalnie zwiększą szansę na zarejestrowanie skutków działania szlaku prowadzącego przez LHb.

Survival in a natural environment requires animals to be able to appropriately respond to external stimuli. Numerous studies have shown that directional and orientational responses are governed by the amount of dopamine delivered to the striatum, more specifically, by the asymmetry in dopamine concentrations between the left and right striatum. The release of dopamine into this structure is regulated by dopaminergic neurons of the substantia nigra pars compacta (SNc) and the ventral tegmental area (VTA). Therefore, an animal’s motor responses depend on multiple neural pathways that begin at the site of stimulus detection and subsequently modulate the excitability of dopaminergic neurons in the SNc and VTA.One of these pathways originates in M4-type melanopsin retinal ganglion cells (mRGCs), which innervate contralaterally located structures, including the lateral habenula (LHb). This results in disinhibition of dopaminergic neurons and a release of dopamine into the striatum, also located on the side contralateral to the retina exposed to the light stimulus. Such an increase in asymmetry between the left and right striatum induces the animal to move toward the light.Due to the properties of mRGCs, which are characterized by low but sustained excitability, a static light source was used as a stimulus in this study—one that increases the chances of activating the above-described pathway. Thus, the aim of this study was to describe a series of experiments designed to observe body orientation preferences in rats exposed to a static light source. Our hypothesis was that the animals would show a preference for orienting toward the stimulus. However, the results showed that the animals spent more time positioned sideways or with their backs to the light.This may indicate that the parameters of the light stimulus were poorly chosen—such as an intensity that was too high—which could have triggered an aversive response and thereby prevented observation of the anticipated effect. Therefore, this work also aims to propose several modifications to the experimental design that, once implemented, may potentially increase the likelihood of detecting the effects of the LHb-mediated pathway.