Vias dopaminérgicas - Dopaminergic pathways

As vias dopaminérgicas (vias da dopamina, projeções dopaminérgicas) no cérebro humano estão envolvidas em processos fisiológicos e comportamentais, incluindo movimento, cognição, funções executivas, recompensa, motivação e controle neuroendócrino. Cada caminho é um conjunto de neurônios de projeção , consistindo de neurônios dopaminérgicos individuais .

Existem quatro vias dopaminérgicas principais:

As principais vias dopaminérgicas do cérebro humano.

· A via mesolímbica ,

· A via mesocortical ,

· A via nigroestriatal e

· A via tuberoinfundibular .

Outras vias dopaminérgicas incluem o trato hipotálamo-espinhal e a via incerto - hipotalâmica .

A doença de Parkinson , transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), transtorno de abuso de substâncias ( vício ) e síndrome das pernas inquietas (SPI) podem ser atribuídos à disfunção em vias dopaminérgicas específicas.

Os neurônios dopaminérgicos das vias dopaminérgicas sintetizam e liberam o neurotransmissor dopamina . As enzimas tirosina hidroxilase e dopa descarboxilase são necessárias para a síntese de dopamina. Essas enzimas são produzidas nos corpos celulares dos neurônios da dopamina. A dopamina é armazenada no citoplasma e as vesículas nos terminais dos axônios. A liberação de dopamina das vesículas é desencadeada pela despolarização da membrana induzida pela propagação do potencial de ação. Os axônios dos neurônios dopaminérgicos estendem-se por todo o comprimento de sua via designada.

Caminhos

Seis das vias dopaminérgicas estão listadas abaixo.

Nome do caminho Descrição Processos associados Desordens associadas

Projeção mesocorticolímbica
mesolímbico
pathway
A via mesolímbica transmite dopamina da área tegmental ventral (VTA), que está localizada no mesencéfalo , para o estriado ventral , que inclui o núcleo accumbens e o tubérculo olfatório . O prefixo "meso" na palavra "mesolímbico" refere-se ao mesencéfalo, ou "cérebro médio", já que "meso" significa "meio" em grego .
mesocortical
pathway
A via mesocortical transmite dopamina do VTA para o córtex pré-frontal . O prefixo "meso" em "mesocortical" se refere ao VTA, que está localizado no mesencéfalo, e "cortical" se refere ao córtex.
Via nigroestriatal A via nigroestriatal transmite dopamina da pars compacta da substância negra (SNc) para o núcleo caudado e putâmen . A substância negra está localizada no mesencéfalo, enquanto o núcleo caudado e o putâmen estão localizados no estriado dorsal .
Via tuberoinfundibular A via tuberoinfundibular transmite dopamina do núcleo arqueado (também conhecido como "núcleo infundibular") do hipotálamo para a glândula pituitária por meio da liberação de dopamina na eminência mediana e subsequente circulação através do sistema portal hipofisário . Essa via influencia a secreção de certos hormônios , incluindo a prolactina , pela glândula pituitária. "Infundibular" na palavra "tuberoinfundibular" refere-se à taça ou infundíbulo , a partir do qual a glândula pituitária se desenvolve.
  • a atividade desta via inibe a liberação de prolactina.
Trato hipotálamo-espinhal Essa via influencia as redes locomotoras no tronco cerebral e na medula espinhal.
  • função motora.
Via Incertohipotalâmica Esta via da zona incerta influencia o hipotálamo e os centros locomotores no tronco cerebral.
  • atividades viscerais e sensório-motoras.

Principais vias (iguais às anteriores)

Mesocorticolímbico
Nigroestriatal
Tuberoinfundibular
Hipotálamo-espinhal
Incertohipotalâmico

Outras vias

Função

Projeção mesocorticolímbica

A via mesocortical (sistema mesocorticolímbico, via mesocorticolímbica) refere-se às vias mesocortical e mesolímbica . Ambas as vias se originam na área tegmental ventral (VTA). Por meio de conexões separadas com o córtex pré-frontal (mesocortical) e o estriado ventral (mesolímbico), a projeção mesocorticolímbica tem um papel significativo na aprendizagem, motivação, recompensa, memória e movimento. Os subtipos de receptores de dopamina, D1 e D2, demonstraram ter funções complementares na projeção mesocorticolímbica, facilitando o aprendizado em resposta ao feedback positivo e negativo. Ambas as vias da projeção mesocorticolímbica estão associadas ao TDAH , esquizofrenia e dependência .

Via mesocortical

A via mesocortical se projeta da área tegmental ventral para o córtex pré-frontal ( VTAcórtex pré-frontal ). Essa via está envolvida na cognição e na regulação das funções executivas (por exemplo, atenção, memória de trabalho, controle inibitório , planejamento, etc.) A desregulação dos neurônios nessa via foi conectada ao TDAH.

Via mesolímbica

Chamada de via de recompensa, a via mesolímbica se projeta da área tegmental ventral para o estriado ventral (VTA → Estriado ventral ( nucleus accumbens e tubérculo olfatório ). Quando uma recompensa é antecipada, a taxa de disparo dos neurônios de dopamina na via mesolímbica aumenta. A via mesolímbica está envolvida com a saliência do incentivo , motivação , aprendizagem por reforço, medo e outros processos cognitivos. Em estudos com animais, a depleção de dopamina nesta via, ou lesões em seu local de origem, diminuem a extensão em que um animal está disposto a ir para obter uma recompensa (por exemplo, o número de pressionamentos de alavanca para nicotina ou tempo procurando por comida). Pesquisas estão em andamento para determinar o papel da via mesolímbica na percepção do prazer.

Gânglios cortico-basais-tálamo-alça cortical

As vias dopaminérgicas que se projetam da pars compacta da substância negra (SNc) e da área tegmental ventral (VTA) para o estriado (ou seja, as vias nigroestriatal e mesolímbica, respectivamente) formam um componente de uma sequência de vias conhecidas como gânglios córtico-basais - alça talamo-cortical . O componente nigroestriatal da alça consiste no SNc, dando origem às vias inibitórias e excitatórias que vão do estriado para o globo pálido , antes de prosseguir para o tálamo, ou para o núcleo subtalâmico antes de entrar no tálamo . Os neurônios dopaminérgicos neste circuito aumentam a magnitude do disparo fásico em resposta ao erro de recompensa positiva, ou seja, quando a recompensa excede a recompensa esperada. Esses neurônios não diminuem o disparo fásico durante uma previsão de recompensa negativa (menos recompensa do que o esperado), levando à hipótese de que neurônios serotonérgicos, em vez de dopaminérgicos, codificam a perda de recompensa (fonte?). A atividade fásica da dopamina também aumenta durante pistas que sinalizam eventos negativos, porém a estimulação neuronal dopaminérgica ainda induz preferência de lugar, indicando seu papel principal na avaliação de um estímulo positivo. A partir desses achados, duas hipóteses foram desenvolvidas, quanto ao papel dos gânglios da base e dos circuitos de dopamina nigrostiatal na seleção de ação. O primeiro modelo sugere uma "crítica" que codifica o valor e um ator que codifica as respostas aos estímulos com base no valor percebido. No entanto, o segundo modelo propõe que as ações não se originam nos gânglios da base, mas sim no córtex e são selecionadas pelos gânglios da base. Este modelo propõe que a via direta controla o comportamento adequado e a indireta suprime ações não adequadas à situação. Este modelo propõe que o disparo tônico dopaminérgico aumenta a atividade da via direta, causando um viés para a execução de ações mais rápidas.

Esses modelos dos gânglios da base são considerados relevantes para o estudo do TDAH , síndrome de Tourette , doença de Parkinson , esquizofrenia , TOC e dependência . Por exemplo, a doença de Parkinson é hipotetizada como resultado da atividade excessiva da via inibitória, o que explica o movimento lento e déficits cognitivos, enquanto Tourettes é proposta como resultado da atividade excitatória excessiva resultando nos tiques característicos das Tourettes.

Regulamento

A área tegmental ventral e a substantia nigra pars compacta recebem entradas de outros sistemas de neurotransmissores, incluindo entradas glutaminérgicas , entradas gabaérgicas , entradas colinérgicas e entradas de outros núcleos monoaminérgicos. O VTA contém receptores 5-HT 1A que exercem um efeito bifásico no disparo , com baixas doses de agonistas do receptor 5-HT 1A induzindo um aumento na taxa de disparo e doses mais altas suprimindo a atividade. Os receptores 5-HT 2A expressos nos neurônios dopaminérgicos aumentam a atividade, enquanto os receptores 5-HT 2C induzem uma diminuição na atividade. A via mesolímbica, que se projeta do VTA ao nucleus accumbens, também é regulada por receptores muscarínicos de acetilcolina . Em particular, a ativação do receptor muscarínico de acetilcolina M2 e do receptor muscarínico de acetilcolina M4 inibe a liberação de dopamina, enquanto a ativação do receptor muscarínico de acetilcolina M1 aumenta a liberação de dopamina. As entradas gabaérgicas do corpo estriado diminuem a atividade neuronal dopaminérgica, e as entradas glutaminérgicas de muitas áreas corticais e subcorticais aumentam a taxa de disparo dos neurônios dopaminérgicos. Os endocanabinóides também parecem ter um efeito modulador na liberação de dopamina dos neurônios que se projetam para fora do VTA e SNc. Os estímulos noradrenérgicos derivados do locus coeruleus têm efeitos excitatórios e inibitórios nos neurônios dopaminérgicos que se projetam para fora do VTA e SNc. As entradas orexinérgicas excitatórias para o VTA se originam no hipotálamo lateral e podem regular o disparo basal dos neurônios dopaminérgicos VTA.

Entradas para a área tegmental ventral (VTA) e a pars compacta da substância negra (SNc)
Neurotransmissor Origem Tipo de conexão Fontes
Glutamato Projeções excitatórias para o VTA e SNc
GABA Projeções inibitórias no VTA e SNc
Serotonina Efeito modulador, dependendo do subtipo de receptor.
Produz um efeito bifásico nos neurônios VTA
Norepinefrina Efeito modulador, dependendo do subtipo de receptor
Os efeitos excitatórios e inibitórios do LC no VTA e SNc são dependentes do tempo
Endocanabinóides
  • Neurônios de dopamina VTA
  • Neurônios SNc dopamina
Efeito excitatório em neurônios dopaminérgicos de inibição de entradas GABAérgicas
Efeito inibitório em neurônios dopaminérgicos de inibição de entradas glutamatérgicas
Pode interagir com orexinas via heterodímeros de receptor CB1 - OX1 para regular o disparo neuronal
Acetilcolina Efeito modulador, dependendo do subtipo de receptor
Orexin Efeito excitatório em neurônios dopaminérgicos via sinalização por meio de receptores de orexina ( OX1 e OX2 )
Aumenta o disparo tônico e fásico de neurônios dopaminérgicos no VTA.
Pode interagir com endocanabinoides via heterodímeros de receptor CB1 - OX1 para regular o disparo neuronal

Veja também

Notas

Referências