PMC

mozek a močový měchýř musí komunikovat, aby se ujistil, že močíme pouze tehdy a tam, kde je to vhodné. Proces močení je částečně řízen reflexy a je částečně pod vědomou kontrolou (de Groat et al ., 2015). Jak se močový měchýř plní, vysílá smyslové informace do centrálního nervového systému a když je močový měchýř plný, tyto signály naznačují, že musí být brzy vyprázdněn.

Jeden ze signálů půjde opačným směrem z mozku do močového měchýře, je aktivace součástí mozkového kmene, tzv. PMC, krátký pro pontine mikčního centra. (Slovo „močení“ původně označovalo nutkání močit, ale nyní se často používá také k popisu procesu močení). PMC se připojuje k jiným centrům v centrálním a periferním nervovém systému a koordinuje se při močení (Fowler et al ., 2008). Mnoho studií identifikovalo a zkoumalo hlavní mozková centra zapojená do kontroly močení. Spojení mezi těmito různými centry, včetně toho, kdy a jak dlouho se stanou aktivními, však zůstávají nepolapitelná. Není také jasné, jak kůra – část mozku zodpovědná za vyšší myšlenkové procesy-ovlivňuje močení.

Teď, v eLife, Rita Valentino z dětské Nemocnice ve Filadelfii a spolupracovníky – včetně Anitha Manohar jako první autor – zpráva, jak neuronální aktivita je organizována před, během a po močení u potkanů (Manohar et al., 2017). Vědci hodnotí, kdy a kde neurony vystřelil ve bez umrtvení krysy, protože jejich močový měchýř naplněn, a pak vyprázdněn záznam nervové aktivity ve třech oblastech mozku, které se podílejí na močení: PMC, locus coeruleus, a mediální prefrontální kůra (mPFC; Obrázek 1). Současně měřili jak tlak v močovém měchýři, tak frekvenci výdeje moči.

neurověda močení.

mediální prefrontální kůra (mPFC) je umístěn za čelo v přední části mozkové kůry (zelená), zatímco pontine močení center (PMC) a locus coeruleus (LC) jsou umístěny v části mozkového kmene, známý jako pons (modrá). Přibližná umístění těchto oblastí v lidském mozku jsou stínována v karikatuře vlevo. Tyto tři oblasti mozku vysílají a přijímají signály (reprezentované šipkami) navzájem a od sebe. Signály z močového měchýře jsou přenášeny přes míchu do LC a poté do dalších center v mozku včetně PMC. PMC vysílá signály do močového měchýře přes míchu. PMC obsahuje různé druhy neuronů. Neurony exprimující hormon uvolňující kortikotropin jsou označeny Crh+ a je známo, že se podílejí na zahájení močení. Neurony, které neexprimují tento hormon, jsou označeny Crh -. Úloha těchto neuronů je méně jasná, ale je možné, že se podílejí na ukládání moči. Glut+ a GABA + označují neurony, které produkují glutamát a GABA. Potvrzená spojení s nejasnými efekty jsou označena červeným otazníkem.

první, Manohar et al. zjištěno, že všechny neurony v PMC vykazují stejné palebné vzory, vyznačující se tím, pomalý činnost na pozadí a rychlé výbuchy během intervaly mezi pomočení. Tyto výbuchy se staly vzácnými před močením, výraznějšími během močení a pokračovaly několik sekund po vyprázdnění močového měchýře. Toto načasování neuronální aktivity naznačuje, že PMC neurony pravděpodobně hrají složitější roli při regulaci vyprazdňování močového měchýře než jednoduchý „vypínač“. Zajímavé byly také výbuchy aktivity v PMC během intervalů mezi močením. Dříve se věřilo, že PMC neurony byly aktivní pouze během močení (Betts et al ., 1992).

v sekundách před močením neurony v lokusu coeruleus vykazovaly pokračující nízkofrekvenční výbuchy se silnějšími oscilacemi theta(vlny aktivity, které se opakují asi sedmkrát za sekundu). Ve stejnou dobu, aktivita v lokusu coeruleus začala těsněji odpovídat aktivitě v mPFC, i když aktivita napříč mPFC se stala méně synchronizovanou. Je pravděpodobné, že některé z těchto změn pomáhají zahájit proces močení zvýšením vzrušení a posunutím pozornosti směrem k plnému močovému měchýři (Michels et al ., 2015).

zajímavý je také vztah mezi lokus coeruleus (LC) a PMC. Tato centra jsou dostatečně blízko, aby neuronální aktivita mohla být zaznamenána z obou oblastí současně. Výsledky ukázaly, že LC neurony byly aktivovány před PMC neurony, což naznačuje, že první z nich přijímá nepřímý vstup z močového měchýře dříve, než stimul dosáhne PMC. To je v souladu s dřívějšími pozorováními pomocí fMRI u potkanů (Tai et al ., 2009).

nová zjištění hlášená Manoharem a kol. položte pár otázek. Role mozkového kmene a kůry při zpracování informací z močového měchýře a při koordinaci močení zůstávají nejasné. Není také zřejmé, proč PMC neurony vykazují výbuchy aktivity v intervalech mezi močením. Nedávné údaje naznačují, že existují různé druhy neuronů v PMC (Obrázek 1), takže je možné, že specifická populace PMC neuronů vysílá signály, které pomáhají měchýře obchodě moči tím, že uvolňuje různé druhy neurotransmiterů (Hou et al., 2016). Dřívější studie také ukázaly, že reflexy ukládání moči jsou organizovány hlavně v míše (Drake et al ., 2010). Skupina neuronů umístěných v mozkovém kmeni však může hrát roli také při ukládání moči. Když jsou tyto neurony aktivovány, vytvořily vnější uretrální svěrač-sval, který nám umožňuje zvolit zahájení močení-aktivnější (Blok a Holstege, 1999).

potřebujeme více údajů o drahami, pomocí kterých je locus coeruleus získává informace z močového měchýře před tím, než se přenáší do PMC. Budoucí experimenty by také měly prozkoumat, jaké další oblasti kůry se během močení synchronizují nebo desynchronizují. Manohar a kol. spekulovat v těchto oblastech, na základě publikované literatury, ale další studie jsou zjevně oprávněné poskytovat definitivní odpovědi.