REAKCJA NEURONÓW BRZUSZNEGO POLA NAKRYWKI I CZĘŚCI ZBITEJ ISTOTY CZARNEJ NA BODŹCE ŚWIETLNE - BADANIA ELEKTROFIZJOLOGICZNE NA ANESTETYZOWANYM URETANEM SZCZURZE

Istnieje szlak neuronalny, który pozwala przypuszczać, że światło może wpływać na aktywność neuronów w brzusznym polu nakrywki (VTA) i istocie czarnej części zbitej (SNpc) – głównych źródłach dopaminy w mózgu ssaków. Wspomniany szlak polisynaptyczny zaczyna się od komórek zwojowych siatkówki typu M4, które wysyłają projekcje do brzuszno-bocznego ciała kolankowatego/listka ciała kolankowatego bocznego (vLGN / IGL). Stamtąd, unerwienie rozciąga się do bocznej uzdeczki (LHb), a następnie z LHb do VTA/SNpc, biegnąc bezpośrednio lub poprzez przednio-przyśrodkowe jądro nakrywki.Biorąc pod uwagę wcześniej opisany wpływ bodźców świetlnych na aktywność neuronów LHb, moim celem było zbadanie, czy neurony dopaminergiczne w regionie VTA/SNpc wykazują reakcje na bodźce świetlne. Aby odpowiedzieć na to pytanie, przeprowadziłam elektrofizjologiczne rejestracje in vivo domniemanych neuronów dopaminergicznych u szczurów albinosów, pod narkozą uretanową. Podczas rejestracji na oczy zwierząt dostarczano bodźce świetlne. W moim badaniu uwzględniłam również spontaniczne zmiany stanu mózgowia występujące podczas znieczulenia uretanem.Zaobserwowałam występowanie neuronów w obrębie VTA/SNpc, odpowiadających na stymulację światłem tłumieniem swojej aktywności elektrycznej. Co więcej, dla części tych neuronów, odpowiedzi na pulsy świetlne były zależne od występującego w czasie stymulacji stanu mózgowia.Odkrycia te wymagają dalszych badań, w celu określenia następujących kwestii: Czy indukowane światłem odpowiedzi neuronów dopaminergicznych korelują ze zmianami w uwalnianiu dopaminy wzdłuż obecnych w mózgu szlaków dopaminergicznych? Czy zmiany te mogą wpływać na poziom motywacji i kontrolę motoryki u zwierząt? Dodatkowo w tym kontekście, czy ustalenia te mogą mieć wpływ na podejmowanie przez zwierzęta decyzji dotyczących orientacji ciała i kierunku ruchu?

There exists a neural pathway that suggests light may influence the activity of the neurons within ventral tegmental area (VTA) and substantia nigra compact part (SNpc) – the primary source of dopamine in the mammalian brain. The involved polysynaptic pathway originates from M4-type retinal ganglion cells, that project to the ventral lateral geniculate nucleus/intergeniculate leaflet (vLGN/IGL). From there, the innervation extends to the lateral habenula (LHb), and subsequently from LHb to the VTA/SNpc, either directly or through the rostromedial tegmental nucleus (RMTg). Given the previously reported effects of light stimuli on LHb neuron activity, I aimed to investigate whether dopaminergic neurons within the VTA/SNpc region exhibit responses to the light stimuli. To address this question, I conducted in vivo electrophysiological recordings of putative dopaminergic neurons in albino rats, under the urethane anesthesia. During the recordings, pulses of light were delivered to the animal's eyes. My study also accounted for spontaneous changes in brain state occurring during urethane anesthesia. I observed the existence of neurons within the VTA/SNpc that exhibit suppression of electrical activity in response to the light stimulation. Furthermore, for a subset of these neurons, responses to light pulses were dependent on the brain state.These findings warrant further research to explore the following inquiries: do the light-induced responses of dopaminergic neurons correlate with alterations in dopamine release along the ascending dopaminergic pathways? Could these changes influence motivation levels and motor control in animals? Additionally, within this context, could these findings have implications for an animal's decision-making regarding body orientation and movement direction?