Die laterale Habenula: unterkernspezifische Projektionen zur Dorsalen Raphe

Abstract

Hintergrund: Der laterale Habenularkomplex (LHb) ist Teil des Rewardsystems und damit für die Steuerung einer Vielzahl von Verhaltensweisen mitverantwortlich. Er ist mit allen wichtigen neuronalen Meß- und Steuerzentren der körpereigenen Homöostase wie dem Hypothalamus und verschiedenen Hirnstammkernen verbunden. Im LHb lassen sich morphologisch zehn Unterkerne abgrenzen. Methoden: Mittels neuronaler Tract-Tracing-Versuche im Rattenhirn sollte hier die Frage geklärt werden, ob die Projektionen des lateralen Habenularkomplexes zur Dorsalen Raphe eher diffus in beiden Hirnstrukturen verteilt oder unterkernspezifisch organisiert sind. Diese Daten wurden mit den Ergebnissen anderer Studien zu den hypothalamischen und preoptischen Afferenzen zum lateralen Habenularkomplex verglichen. Ergebnisse: Auch die DR ist heterogen aufgebaut. Nach lichtmikroskopischen Kriterien lassen sich zehn Subareale mit unterschiedlicher Zellmorphologie sowie unterschiedlicher Expression von Neurotransmittern und Neuromodulatoren unterscheiden. Die Axone aus dem lateralen (LHbL) und dem medialen (LHbM) Anteil des LHb enden in verschiedenen Arealen der DR. Axone aus dem LHbL enden in der ventrolateralen DR sowie im intermediomedianen Bereich der DR. Axone aus dem LHbM finden sich hingegen fast in der gesamten DR mit Schwerpunkt auf den kaudalen und dorsolateralen Anteilen. Die retrograden Studien zeigen, dass nicht alle Unterkerne des LHb in gleichem Ausmaß zur DR projizieren. Insgesamt stammen die meisten Neurone aus dem zentralen, dem parvozellulären, und dem anterioren Unterkern des LHbM sowie dem magnozellulären Unterkern des LHbL, wobei diese in unterschiedlichem Ausmaß in die einzelnen Subareale der DR projizieren. Verhältnismäßig viele Projektionen stammen auch aus dem marginalen Unterkern des LHbM, weniger aus dem superioren und dem basalen, sehr wenige aus dem ovalen Unterkern. Im parvozellulären und marginalem Unterkern des LHbL ließen sich nur vereinzelt retrograd markierte Neurone nachweisen. Schlussfolgerung: Sowohl die hodologischen Daten dieser Arbeit als auch die bekannten Daten zu den Afferenzen vom Hypothalamus und der preoptischen Region zeigen, dass die Projektionen des LHb unterkernspezifisch organisiert sind. Auch die Tatsache, dass die Subareale des LHb mit unterschiedlicher Sensitivität auf dopaminerge Stimulation reagieren, legt eine funktionelle Bedeutung der Unterkerne nahe. Die Analyse der hodologischen Daten unter Beachtung der spezifischen Verteilung bestimmter Neurotransmitter und Neuromodulatoren in den einzelnen Subarealen erlaubt Rückschlüssen auf verschiedene Funktionskreise in den einzelnen Hirngebieten und deren mögliche gezielte Beeinflussbarkeit. Derartige Daten bilden einen Teil der Grundlage auf deren Basis die Entwicklung neuer, nebenwirkungsärmerer Pharmaka oder niedrigdosierter Pharmakakombinationen zur Anxiolyse oder Therapie von Depressionen und Abhängigkeit vorangetrieben werden kann.

Background: The habenula is part of the brain reward system and modulates many biological behaviours. It is connected with the hypothalamus and several brain stem nuclei and serves as a relay between reward system and homoeostatic systems. Ten subnuclei can be distinguished in the lateral habenular complex (LHb) by light microscopical criteria. Methods: Neuronal tract tracing studies aimed to clearify the distribution of habenular efferents to the dorsal raphe nucleus (DR) considering their subnuclear organisation. These data were compaired with results from studies of diencephalic afferents to the LHb. Results: Axons from the lateral (LHbL) and the medial (LHbM) part of the LHb terminate in different areas of the DR. These areas differ in neuronal morphology and content of neuromarkers. Not all subnuclei of LHb similary contribute to the efferents to the DR. Most projection neurons reside in the central, the parvocellular and the anterior subnucleus of the LHbM. Their axons terminate in individual areas of the DR. Many projections originate in the marginal subnucleus of the LHbM, less in the superior or basal subnucleus and very few in the oval subnucleus. The parvocellular and the marginal subnuleus oft he LHbL only send scarce projections to the DR. Conclusions: The results of this study as well as those of the hypothalamic afferents prove that the projections of the LHb show a subnuclear pattern. The subnuclei of the LHb possess different sensitivities to dopaminergic stimulation as demonstrated in recent studies. Hence a functional importance of those subnuclei is likely. In summary the combined analysis of the present hodological data considering the subnuclear organisation and specific distribution of neurotransmitters and neuromodulators may provide a more specific view on neuronal loops, their possible functions and interactions. Such data will help in the development of novel drugs for anxiolysis or treatment of depression and dependence.