За пределами центрального генератора паттернов: модуляция аминами нисходящих от мозга нейронных путей принятия решений у медицинской пиявки

The biological mechanisms of behavioral selection, as it relates to locomotion, are far from understood, even in relatively simple invertebrate animals. In the medicinal leech, Hirudo medicinalis, the decision to swim is distributed across populations of swim-activating and swim-inactivating neurons descending from the subesophageal ganglion of the compound cephalic ganglion, i.e. the brain. In the present study, we demonstrate that the serotonergic LL and Retzius cells in the brain are excited by swim-initiating stimuli and during spontaneous swim episodes. This activity likely influences or resets the neuromodulatory state of neural circuits involved in the activation or subsequent termination of locomotion. When serotonin (5-HT) was perfused over the brain, multi-unit recordings from descending brain neurons revealed rapid and substantial alterations. Subsequent intracellular recordings from identified command-like brain interneurons demonstrated that 5-HT, especially in combination with octopamine, inhibited swim-triggering neuron Tr1, as well as swim-inactivating neurons Tr2 and SIN1. Although 5-HT inhibited elements of the swim-inactivation pathway, rather than promoting them, the indirect and net effect of the amine was a reliable and sustained reduction in the firing of the segmental swim-gating neuron 204. This modulation caused cell 204 to relinquish its excitatory drive to the swim central pattern generator. The activation pattern of serotonergic brain neurons that we observed during swimming and the 5-HT-immunoreactive staining pattern obtained, suggest that within the head brain 5-HT secretion is massive. Over time, 5-HT secretion may provide a homeostatic feedback mechanism to limit swimming activity at the level of the head brain.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

У медицинской пиявки (Hirudo medicinalis) изучали, как амины модулируют нисходящие из мозга нейронные пути, участвующие в принятии решения о плавании. Серотонинергические клетки LL и Ретциуса возбуждались стимулами, запускающими плавание, и при спонтанных эпизодах плавания. Серотонин (5-HT), особенно в сочетании с октопамином, тормозил командоподобные интернейроны Tr1, Tr2 и SIN1; итогом стало устойчивое снижение активности сегментарного нейрона 204 и утрата его возбуждающего влияния на генератор плавания. Авторы предполагают, что массивное выделение 5-HT в головном мозге обеспечивает гомеостатическую обратную связь, ограничивающую плавание.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Влияние гирудотерапии на функции печени, липидный профиль и чувствительность к инсулину у крыс с метаболическим синдромом — Bilden A et al. (2026)
• Эффективность и безопасность гирудотерапии для улучшения показателей качества спермы при мужском бесплодии: рандомизированное контролируемое исследование — Abtahi-Forooshani M et al. (2026)
• Гирудотерапия при заживлении ран — Nair H et al. (2022)
• Медицинские пиявки и гирудотерапия — Gödekmerdan A et al. (2011)
• Кожная псевдолимфома после гирудотерапии: клинический случай и обзор — Hanner S et al. (2022)
• Гирудотерапия при ранней пресбиакузии у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС в поставарийные годы — Zabolotnyi D, Mishchanchuk N (2019)
• Гирудотерапия (медицинские пиявки) в лечении обструкции верхних дыхательных путей у собаки — Trenholme H, Masseau I, Reinero C (2021)
• Лечение пиявками — Yantis M, O'Toole K, Ring P (2009)

Все исследования, проанализированные ASH →