PMC

hjernen og blæren må kommunisere for å sikre at vi bare urinerer når og hvor det er hensiktsmessig. Urinprosessen styres delvis av reflekser og er delvis under bevisst kontroll (De Groat et al., 2015). Når blæren fylles, sender den sensorisk informasjon til sentralnervesystemet, og når blæren er full, indikerer disse signalene at den må tømmes snart.

et av signalene som går den andre veien, fra hjernen til blæren, er aktiveringen av en del av hjernestammen KALT PMC, kort for pontin miktureringssenter. (Ordet ‘vannlating’ opprinnelig referert til trang til å urinere, men er nå ofte brukt til å beskrive prosessen med vannlating også). PMC kobles til andre sentre i sentrale og perifere nervesystemer for å koordinere når urinering oppstår (Fowler et al., 2008). Mange studier har identifisert og undersøkt de viktigste hjernesentrene som er involvert i kontroll av vannlating. Forbindelsene mellom disse forskjellige sentrene, inkludert når og hvor lenge de blir aktive, forblir imidlertid unnvikende. Det er også uklart hvordan cortex – den delen av hjernen som er ansvarlig for høyere tankeprosesser-påvirker vannlating.

Nå, i eLife, rita Valentino Fra Children ‘ S Hospital Of Philadelphia og medarbeidere-inkludert Anitha Manohar som første forfatter – rapporterer hvordan nevronaktivitet er orkestrert før, under og etter urinering hos rotter (Manohar et al., 2017). Forskerne evaluerte når og hvor nevroner sparket i unanesthetized rotter som deres blærer fylt og deretter tømt ved å registrere nevral aktivitet i tre områder av hjernen som er involvert i vannlating: PMC, locus coeruleus og medial prefrontal cortex (Mpfc; Figur 1). Samtidig målte de både trykket i blæren og hyppigheten av urinutgang.

nevrovitenskapen av urinering.

den mediale prefrontale cortex (mPFC) ligger bak pannen på forsiden av cortex (grønn), mens pontin miktureringssenteret (PMC) og locus coeruleus (lc) ligger innenfor en del av hjernestammen kjent som pons (blå). De omtrentlige plasseringene av disse regionene i den menneskelige hjerne er skyggelagt i tegneserien til venstre. Disse tre hjernegruppene både sender og mottar signaler (representert av piler) til og fra hverandre. Signaler fra blæren blir videresendt via ryggmargen til LC, og deretter til andre sentre i hjernen, inkludert PMC. PMC sender signaler til blæren via ryggmargen. PMC inneholder forskjellige typer nevroner. Neuroner som uttrykker kortikotropinfrigjørende hormon er merket Crh+, og er kjent for å være involvert i å starte urinering. Nevroner som ikke uttrykker dette hormonet er merket Crh-. Rollen til disse nevronene er mindre klar, men det er mulig at de er involvert i urinlagring. Glut+ og GABA + indikerer nevroner som produserer henholdsvis glutamat og GABA. Bekreftede forbindelser med uklare effekter er merket med et rødt spørsmålstegn.

Først, Manohar et al. etablert at alle nevroner i PMC viser de samme avfyringsmønstrene, preget av langsom bakgrunnsaktivitet og raske utbrudd i intervaller mellom urineringer. Disse utbruddene ble sjeldne før urinering, mer fremtredende under urinering, og fortsatte i flere sekunder etter at blæren var tømt. Denne timingen av nevronaktivitet antyder at PMC-nevroner sannsynligvis spiller en mer kompleks rolle i å regulere tømmingen av blæren enn en enkel ‘on-off-bryter’. Utbrudd av aktivitet I PMC i intervaller mellom urineringer var også spennende. Det ble tidligere antatt AT PMC-nevroner bare var aktive under urinering (Betts et al., 1992).

i sekunder før urinering viste nevroner i locus coeruleus pågående lavfrekvente utbrudd med sterkere theta-svingninger (bølger av aktivitet som gjentar omtrent syv ganger per sekund). Samtidig begynte aktiviteten i locus coeruleus å samsvare med det i mPFC, selv om aktiviteten over mPFC ble mindre synkronisert. Det er sannsynlig at noen av disse endringene bidrar til å starte urineringsprosessen ved å øke opphisselsen og skifte oppmerksomhet mot full blære (Michels et al., 2015).

forholdet mellom locus coeruleus (LC) og PMC er også interessant. Disse sentrene er nær nok til at nevronaktivitet kan registreres fra begge regioner samtidig. Resultatene viste AT LC-nevroner ble aktivert før PMC-nevroner, noe som tyder på at den tidligere mottar indirekte inngang fra blæren før stimulansen når PMC. Dette er i samsvar med tidligere observasjoner ved bruk av fmri hos rotter (Tai et al., 2009).

de nye funnene rapportert Av Manohar et al. heve noen spørsmål. Rollene til hjernestammen og cortexen i behandling av informasjon fra blæren, og i koordinering av vannlating, forblir uklare. Det er heller ikke åpenbart hvorfor PMC-nevroner viser utbrudd av aktivitet i intervaller mellom urineringer. Nylige data tyder på at DET finnes forskjellige typer nevroner I PMC (Figur 1), så det er mulig at en bestemt populasjon AV PMC-nevroner sender signaler som hjelper blæren til å lagre urin ved å frigjøre forskjellige typer nevrotransmittere (Hou et al., 2016). Tidligere studier viste også at urinlagringsreflekser hovedsakelig er organisert i ryggmargen (Drake et al., 2010). Imidlertid kan en gruppe nevroner i hjernestammen spille en rolle i urinlagring også. Når de ble aktivert, gjorde disse nevronene den eksterne urinrørsfinkteren-muskelen som gjør at vi kan velge å starte urinering – mer aktiv (Blok Og Holstege, 1999).

vi trenger mer data om veiene gjennom hvilke locus coeruleus mottar informasjon fra blæren før den overføres til PMC. Fremtidige eksperimenter bør også undersøke hvilke andre regioner i cortexen som synkroniseres eller desynkroniseres under urinering. Manohar et al. spekulere i disse områdene, basert på publisert litteratur, men videre studier er klart garantert å gi mer definitive svar.