Afferenzen des Nukleus Reuniens des Thalamus in der Maus

Der Nukleus Reuniens bildet den größten Kern des sogenannten Mittellinien-Thalamus und gilt als zentraler Knotenpunkt für die Kommunikation zwischen Präfrontalem Kortex und Hippocampus. Er spielt eine zentrale Rolle für verschiedene kognitive und mnestische Leistungen. Weitere Hirnregionen, die Efferenzen zum Nukleus Reuniens senden, können die Kommunikation zwischen Präfrontalem Kortex und Hippocampus modulieren. Ziel der Arbeit war es, das afferente Konnektom des Nukleus Reuniens in der Maus darzustellen, um eine anatomische Basis für zukünftige funktionelle Analysen des Netzwerkes zu schaffen. Nach Injektionen des Nukleus Reuniens mit dem retrograden Tracer Fluorogold stellten sich weitreichende Verbindungen aus verschiedenen Teilen des Gehirns zum Nukleus Reuniens dar. Die detektierten Verbindungen wurden daraufhin mit Daten aus der Literatur, die in Ratten erhoben worden sind, verglichen. Weitgehende Übereinstimmungen zwischen den Spezies fanden sich in den Verbindungen vom Präfrontalen Kortex und Hippocampus/Subiculum. Es wurden jedoch auch bedeutende Unterschiede festgestellt. So ließen sich die Funde von Afferenzen aus dem Gebiet der Amygdala in Mäusen nicht reproduzieren. Dafür fanden sich afferente Verbindungen aus dem Ventralen Orbitalen Kortex, die in ähnlichen Experimenten in Ratten nicht beschrieben wurden. Aufgrund der speziesspezifischen afferenten Konnektivität des Nukleus Reuniens ist zu vermuten, dass sich auch die Funktion dieser Netzwerke zwischen Mäusen und Ratten in einem gewissen Rahmen unterscheidet. Nach Etablierung der anatomischen Verbindungen soll in Zukunft die genetische Zugänglichkeit der Maus genutzt werden, um die dargestellten Schaltkreise funktionell zu untersuchen. So bieten sich beispielsweise optogenetische Manipulationen an. Einzelne Zellen in den neuronalen Schaltkreisen können auf diese Weise aktiviert und deaktiviert werden. In Kombination mit Verhaltensexperimenten lassen sich so Rückschlüsse z.B. auf Gedächtnisprozesse ziehen. Durch seine weitreichenden Verbindungen in wichtige Regionen der Gedächtnisbildung, der emotionalen Regulation und der Schmerzregulation ist der Nukleus Reuniens auch eine der Schlüsselregionen bei der Erforschung komplexer neurologischer Erkrankungen und der Entwicklung neuer Therapien