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:
· 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 | |
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Projeção mesocorticolímbica |
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 . |
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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 . |
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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. |
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Trato hipotálamo-espinhal | Essa via influencia as redes locomotoras no tronco cerebral e na medula espinhal. |
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Via Incertohipotalâmica | Esta via da zona incerta influencia o hipotálamo e os centros locomotores no tronco cerebral. |
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Principais vias (iguais às anteriores)
- Mesocorticolímbico
- Nigroestriatal
- SNc → Estriado dorsal ( núcleo caudado e putâmen )
- Tuberoinfundibular
- Hipotalamo tuberal ( núcleo infundibular ) → Eminência mediana (a dopamina liberada na eminência mediana atinge a glândula pituitária através do sistema portal hipofisário )
- Hipotálamo-espinhal
- Incertohipotalâmico
- Zona incerta → Hipotálamo
- Zona incerta → tronco cerebral
Outras vias
- VTA → Amígdala (via mesoamigdaloide)
- VTA → Hipocampo
- VTA → córtex cingulado
- VTA → Bulbo olfatório
- SNc → Núcleo subtalâmico
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 ( VTA → córtex 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.
Neurotransmissor | Origem | Tipo de conexão | Fontes |
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Glutamato | Projeções excitatórias para o VTA e SNc | ||
GABA |
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Projeções inibitórias no VTA e SNc | |
Serotonina | Efeito modulador, dependendo do subtipo de receptor. Produz um efeito bifásico nos neurônios VTA |
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Norepinefrina |
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Efeito modulador, dependendo do subtipo de receptor Os efeitos excitatórios e inibitórios do LC no VTA e SNc são dependentes do tempo |
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Endocanabinóides |
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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 |
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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 |