Beyond the central pattern generator: amine modulation of decision-making neural pathways descending from the brain of the medicinal leech.
Research article published in The Journal of experimental biology (2006)
Abstract
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.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Beyond the central pattern generator: amine modulation of decision-making neural pathways descending from the brain of the medicinal leech.
Почему это важно для гирудотерапии
Crisp et al. (2006, J. Exp. Biol.) исследовали, как serotonin (5-HT) и octopamine модулируют решение о плавании у медицинской пиявки Hirudo medicinalis: серотонинергические клетки мозга LL и Retzius возбуждались стимулами, инициирующими плавание, а перфузируемый 5-HT (особенно с octopamine) перестраивал активность нисходящих командных нейронов, в конечном итоге снижая разряд нейрона 204, управляющего плаванием, — что предложено в качестве механизма гомеостатической обратной связи, ограничивающего плавание. Для ASH это часть глубокой нейронаучной литературы о том же виде медицинской пиявки, используемом в терапии, документирующая хорошо изученные аминовые системы и клетки Retzius Hirudo medicinalis, и полезна скорее для полноты, чем для клинического руководства. Честная оговорка: это доклиническая нейрофизиология беспозвоночных о принятии решения о локомоции; она не имеет отношения к слюнному секретому пиявки, антикоагуляции или какому-либо клиническому исходу гирудотерапии и не должна представляться как терапевтическое доказательство.
Цитирование
Beyond the central pattern generator: amine modulation of decision-making neural pathways descending from the brain of the medicinal leech.
Crisp et al. · The Journal of experimental biology, 2006
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 28, 2026 · Последнее обновление сайта: June 18, 2026