Раздельные связи супрамамиллярного ядра гипоталамуса и зубчатой ​​извилины гиппокампа модулируют когнитивные и эмоциональные функции у здоровых мышей и мышей с моделью болезни Альцгеймера

Существует гипотеза, что дорсальный гиппокамп больше вовлечен в обработку пространственной информации, в то время как гиппокамп связан с обработкой эмоциональных сигналов. И в новой статье в журнале Neuron авторы нашли новое подтверждение этой гипотезе.
Анализ связей между гиппокампом и супрамамиллярным ядром гипоталамуса с помощью вирусов показал, что в дорсальную и вентральную зубчатую извилину гиппокампа отправляют свои отростки практически неперекрывающиеся популяции нейронов в супрамамиллярном ядре (назовем эти нейроны кодовыми словами СМЯ-вентрЗИ и СМЯ-дорсЗИ). Нейроны СМЯ-вентрЗИ оказались более возбудимыми по сравнению с СМЯ-дорсЗИ. Также они различаются по своим связям - СМЯ-дорсЗИ получают больше входов от латерального гипоталамуса, а СМЯ-вентрЗИ - от заднего гипоталамического ядра.
Чтобы исследовать функциональную роль изучаемых нейронов супрамамиллярного ядра, авторы анализировали кальциевую активность СМЯ-вентрЗИ и СМЯ-дорсЗИ нейронов в разных тестах. В тесте распознавания нового положения объекта наблюдалась повышенная активность СМЯ-дорсЗИ нейронов при исследовании объекта, который был перемещен (но не при первом исследовании объекта). Каких-то особенностей в кальциевой активности СМЯ-вентрЗИ нейронов в данном тесте выявлено не было. Был сделан вывод, что нейроны супрамамиллярного ядра, отправляющие свои аксоны в дорсальный гиппокамп (СМЯ-дорсЗИ) участвуют в пространственной памяти.
Чтобы исследовать участие данных нейронов в обработке эмоциональных сигналов, авторы выбрали тест подвешивания за хвост. Авторы анализировали кальциевую активность относительно точки, когда животные начинают двигаться. В активности СМЯ-дорсЗИ нейронов различий найдено не было, а вот нейроны супрамамиллярного ядра, отправляющие свои аксоны в вентральный гиппокамп (СМЯ-вентрЗИ), демонстрировали более высокую активность после начала движения в тесте подвешивания за хвост. Предполагается, что переход от неподвижности к подвижности связан с изменением эмоционального состояния, и возможно, нейроны СМЯ-вентрЗИ участвуют в этом процессе.
Хемогенетическое ингибирование связи СМЯ-дорсЗИ привело к ухудшению распознавания нового положения объекта, а также уменьшало замирание в тесте обстановочного условно-рефлекторного страха. Хемогенетическое ингибирование связи СМЯ-вентрЗИ уменьшало время, проведенное в центре открытого поля, в открытых рукавах приподнятого циркулярного лабиринта, а также увеличивало время неподвижности в тесте подвешивания за хвост. Это свидетельствовало об увеличении тревожно-подобного поведения, что также говорит об участии СМЯ-вентрЗИ нейронов в эмоциональном поведении.
Оптогенетическая активация связи СМЯ-дорсЗИ улучшала память в пространственных тестах, а активация связи СМЯ-вентрЗИ уменьшала тревожно-подобное поведение у мышей. Такие же улучшения при активации этих связей наблюдались у мышей, моделирующих болезнь Альцгеймера.
Таким образом, выявился новый участник сегрегации гиппокампа на дорсальную и вентральную части - супрамамиллярное ядро гипоталамуса. Сочетание вирусного мечения связей между нейронами, хемогенетического инибирования и оптогенетической активации привело к еще одному раскрытию функциональных связей между областями мозга. Жду, когда же уже создадут интерактивную карту, показывающую функциональные связи, чтобы получить более целостную картину.
Полный текст сама не смогла найти, но один из авторов статьи любезно прислал полный текст в ответ на запрос в Researchgate, что, конечно, очень радует :)