The neuronal activity of rat nucleus incertus

Jądro niepewne to parzysta struktura zlokalizowana w pniu mózgu. Jego główną i szeroko opisywaną funkcją jest wpływ na generowanie hipokampalnego rytmu theta. Rytm ten związany jest z powstawaniem pamięci przestrzennej, modulowaniem odpowiedzi na sytuacje stresowe oraz fazą snu REM. W dotychczasowych pracach potwierdzono, że jądro niepewne jest miejscem przekaźnikowym pomiędzy szlakami synchronizującymi hipokampalny rytm theta biegnącymi z pnia mózgu (przednie siatkowate jądro mostu), a jego generatorem, kompleksem przegrody przyśrodkowej i przekątnym pasmem Broki. W niewielu publikacjach opisano charakterystykę elektrofizjologiczną neuronów jądra niepewnego. W czołowej w tym zakresie pracy, opublikowanej w ubiegłym roku (tj. 2015), przedstawiono podział tych neuronów na trzy odrębne populacje. Różnią się one zakresem częstości generowania potencjałów czynnościowych oraz regularnością ich występowania. Wszystkie trzy typy opisanych neuronów łączy jedna wspólna cecha, którą jest zwiększanie poziomu aktywności w trakcie stanu aktywacji mózgowia. W publikacji tej nie opisano jednak wyczerpująco aktywności elektrycznej neuronów jądra niepewnego, czego dowodzą uzyskane przeze mnie wyniki. W niniejszej pracy przedstawiono charakterystykę neuronów zarejestrowanych przy użyciu wielokanałowej matrycy mikroelektrodowej. Rejestracje wykonywano na anestetyzowanych uretanem szczurach. Pod anestezją tą mózgowie wykazuje cykliczne zmiany aktywności, nazywane stanami deaktywacji i aktywacji. Dokonano analizy zmiany poziomu aktywności neuronów jądra niepewnego w zależności od występującego stanu mózgowia oraz zanalizowano ich wzorce aktywności. Uzyskane wyniki wskazują na obecność w jadrze niepewnym nieopisanych dotąd grup neuronów. Dowodzi to, że aktualny stan wiedzy na temat elektrofizjologii neuronów tej struktury nie jest pełny i wymaga uzupełniania w najbliższym czasie.

Nucleus incertus is a structure localized in a brainstem. Its main and widely described function is modulating hippocampal theta rhythm. Theta rhythm is involved in spatial memory, stress response and REM sleep. It has been shown a relay station between the brainstem structure involved in synchronized hippocampal theta rhythm (reticularis pontis oralis) and the pacemaker of this rhythm, complex medial septum and diagonal band of Broca. The electrophysiology of this structure is unclear. So far, the presence of three types of neurons among NI have been confirmed. All three neuron populations differ in frequency and regularity of spikes but share one common property - the increase of their firing rate during brain activation. The thesis provides broader characteristic of the nucleus incertus neurons. NI neurons firing by microelectrode arrays were recorded in rats anesthesied with urethan. Under this anesthesia two states of brain described as activation and deactivation were present. Analysis of correlation between firing rate and the brain state alternations was conducted. Patterns of neural firing were also investigated. Results of this work indicates that in NI, more groups of neurons are present than previously described. Further studies ought to be carried out in order to describe the complete electrophysiology of NI.