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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Débora Nunes Martins Bueno
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Metzger, Martin Andreas (President)
Canteras, Newton Sabino
Ferreira, Tatiana Lima
Ortiz, Sandra Regina Mota
Title in Portuguese
Conexôes aferentes e eferentes do núcleo interpeduncular com enfoque especial para os circuitos entre a habênula, o núcleo interpeduncular e os núcleos da rafe.
Keywords in Portuguese
Habênula medial; Núcleos da rafe; Hipocampo; Nicotina; Aversão;
Abstract in Portuguese
A habênula é uma estrutura epitalâmica diferenciada em dois complexos nucleares, a habênula medial (MHb) e a habênula lateral (LHb). Recentemente, a MHb junto com seu alvo principal, o núcleo interpeduncular (IP), foram identificados como estruturas chaves envolvidas na mediação dos efeitos aversivos da nicotina. Contudo, estruturas intimamente interligadas com o eixo MHb-IP, como o núcleo mediano (MnR), a parte caudal do núcleo dorsal da rafe (DRC), e o núcleo tegmental laterodorsal (LDTg) podem contribuir para os efeitos comportamentais da nicotina. As conexões aferentes e eferentes do IP, até agora, não foram sistematicamente investigadas com traçadores sensíveis. Assim, realizamos injeções de traçadores retrógrados ou anterógrados em diferentes subdivisões do IP, no MnR, ou LDTg e também examinamos a assinatura neuroquímica de algumas das mais proeminentes aferências dessas três estruturas através da combinação de rastreamento retrógrada com métodos de imunofluorescência e hibridização in situ. Além de receber entradas topograficamente organizadas da MHb e também da LHb, observamos que o IP está principalmente interligado de forma recíproca com estruturas da linha média, incluindo o MnR/DRC, o núcleo incerto, o núcleo supramamilar, o septo e o LDTg. As conexões bidirecionais entre o IP e o MnR assim como as entradas do LDTg para o IP provaram de ser principalmente GABAérgicas. Com respeito a uma possível topografia das saídas do IP, todos os subnúcleos do IP deram origem a projeções descendentes, enquanto as suas projeções ascendentes, incluindo projeções focais para o hipocampo ventral, o septo ventrolateral, e a LHb originaram da região dorsocaudal do IP. Nossos resultados indicam que o IP está intimamente associado a uma rede de estruturas da linha média, todos eles considerados moduladores chave da atividade teta do hipocampo. Assim, o IP forma um elo que liga MHb e LHb com esta rede e com o hipocampo. Além disso, as proeminentes interconexões predominantemente GABAérgicas entre IP e MnR, assim como IP e LDTg, suportam um papel chave dessas vias bidirecionais na resposta comportamental à nicotina.
Title in English
Afferent and efferent connections of the interpeduncular nucleus, with special reference to the circuits linking the habenula, interpeduncular nucleus, and raphe nuclei.
Keywords in English
Medial habenula; Raphe nuclei; Hippocampus; Nicotine; Aversion;
Abstract in English
The habenula is an epithalamic structure differentiated into two nuclear complexes, medial (MHb) and lateral habenula (LHb). Recently, MHb together with its primary target, the interpeduncular nucleus (IP), have been identified as major players in mediating the aversive effects of nicotine. However, structures downstream of the MHb-IP axis, including the median (MnR), caudal dorsal raphe nucleus (DRC), and the laterodorsal tegmental nucleus (LDTg), may contribute to the behavioral effects of nicotine. The afferent and efferent connections of the IP have hitherto not been systematically investigated with sensitive tracers. Thus, we placed injections of retrograde or anterograde tracers into different IP subdivisions, the MnR, or LDTg and additionally examined the transmitter phenotype of some major IP and MnR afferents by combining retrograde tract tracing with immunofluorescence and in situ hybridization techniques. Besides receiving topographically organized inputs from MHb and also LHb, we found that the main theme of IP connectivity are strong reciprocal interconnections with midline structures, including the MnR/DRC, nucleus incertus, supramammillary nucleus, septum, and LDTg. The bidirectional connections between IP and MnR and the LDTg inputs to the IP proved to be mostly GABAergic. Regarding a possible topography of IP outputs, all IP subnuclei gave rise to descending projections, whereas ascending projections, including focal projections to the ventral hippocampus, ventrolateral septum, and LHb mostly originated from the dorsocaudal IP. Our findings indicate that IP is closely associated to a distributed network of midline structures, all of them considered key modulators of hippocampal theta activity. Thus, IP forms a node that links MHb and LHb with this network and the hippocampus. Moreover, the rich predominantly GABAergic interconnections between IP and MnR, as well as IP and LDTg, support a cardinal role of these bidirectional pathways in the behavioral response to nicotine.
 
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Release Date
2021-03-24
Publishing Date
2019-05-07
 
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