Morphofunctional organization of the posterior lateral hypothalamus in the rat brain
Organisation morphofonctionnelle de l'hypothalamus latéral postérieur chez le rongeur
Résumé
The lateral hypothalamic area (LHA) is involved in many functions, but mainly in food intakeor sleep / wake cycle regulation. The aim of this study is to characterize the main regions inthe LHA and to analyze their involvement in the sleep / wake cycle and food intake. Acomparison of the distribution of different hypothalamic markers labeled byimmunohistochemistry or in situ hybridization highlights five domains in the LHA. Theimplication of each domain in different experimental conditions linked to arousal or foodintake is analyzed by studying the expression of the c-Fos protein as a neuronal activationmarker. Neurons in the anterior and tuberal LHA, both divided into rostral and caudaldomains, are distributed in a diffuse way and are activated under arousal conditions. Themammillary LHA, renamed the premammillary LHA on the basis of GAD andpreprotachykinin mRNA expression, is composed of several nuclei characterized by specificmarker expression. Among them, the parasubthalamic nucleus (PSTN) and the calbindinnucleus (CbN) are activated by ingestion of compounds with a positive taste. Theconnectional analysis showed that these two structures receive CGRP projections from theparabrachial nucleus and projects into the central nucleus of the amygdala. The PSTN / CbNcomplex is also connected with the insular cortex. These different structures are known to beinvolved in gustatory and reward circuitries; the PSTN and the CbN are thus integrated innetworks controlling the food intake behavior. Finally, the morphofunctional data obtainedfor the LHA demonstrate that this region is connected to other networks involving variouscerebral structures such as the basal telencephalon, the thalamus or the mesencephalon.
L'hypothalamus latéral (LHA) est impliqué dans un grand nombre de fonctions dont les principales sont la régulation du métabolisme énergétique et des états de vigilance. L'objectif de ce travail est de caractériser les grandes divisions du LHA et d'analyser leur implication dans le cycle veille / sommeil et la prise alimentaire. Une comparaison de la distribution de différents marqueurs hypothalamiques révélés par immunohistochimie ou hybridation in situ a permis de mettre en évidence cinq domaines dans le LHA. L'implication de chacun des domaines dans des conditions expérimentales liées aux états d'éveil ou à la prise alimentaire a été définie à partir de l'expression d'un marqueur d'activation neuronale, la protéine c-Fos. LeLHA antérieur et le LHA tubéral, chacun divisé en deux domaines rostral et caudal, sont composés de neurones localisés de manière diffuse et sont impliqués dans les phénomènes d'activation générale du système nerveux central. Le LHA mamillaire est renommé LHA prémamillaire à partir de l'étude de la distribution des ARNm GAD et préprotachykinine, et est composé de différents noyaux caractérisés par l'expression de marqueurs spécifiques.Parmi eux, les noyaux parasousthalamique (PSTN) et calbindine (CbN) sont activés lors d'exposition à des goûts de valeur hédonique positive. Les analyses hodologiques ont montré que ce complexe nucléaire reçoit des projections CGRP du noyau parabrachial et projette dansle noyau central de l'amygdale. Il est également connecté avec le cortex insulaire. Ces différentes structures sont impliquées dans les circuits de la gustation et de la récompense. Le PSTN et le CbN sont donc intégrés dans différentes voies de régulation du comportement de prise alimentaire. Enfin, les données morpho fonctionnelles obtenues pour le LHA sont mises en relation avec des réseaux impliquant diverses structures cérébrales telles que le télencéphale basal, le thalamus ou le mésencéphale.
Origine : Version validée par le jury (STAR)