Melanopsine-gemedieerde fotoreceptie: een veel voorkomende regulator van zowel seizoengebonden neuroplasticiteit als cerebrale vasculatuurfunctie.

Licht is een van de belangrijkste omgevingsfactoren die vele belangrijke functies in de dierfysiologie, inclusief voortplanting en neuroplasticiteit, aansturen. Er is ook aangetoond dat het de ontwikkeling, opstelling en functie van vasculatuur reguleert. In deze context is aangetoond dat Melanopsin, een opsin-molecuul dat wordt aangetroffen in de ganglioncellen van het netvlies, het NIET-BEELDVORMEND (NIF) -circuit reguleert in zoogdier-hersenen, waardoor het het effect van licht op veel aspecten van de fysiologie, waaronder slaap, cognitie en gemoedstoestand, medieert. Onlangs is melanopsine ook aangetroffen de aorta die de door licht gemedieerde vasodilatie beïnvloeden en ook is aangetoond dat het de vorming van bloedvaatstelsel van de retina reguleert. Van licht (of fotoperiode) is bekend dat het de neuroplasticiteit beïnvloedt door het seizoensgericht te reguleren in seizoensvogels (met name het zangcontrolesysteem). Onze eigen bevindingen tonen aan dat melanopsine aanwezig is in verschillende seizoensgevoelige hersengebieden in een seizoensgebonden vogel die ook overeenkomt met het NIF-netwerk in zoogdieren. We vonden ook dat melanopsine aanwezig is in de bloedvat aflijning in het aviaire telencephalon. Daarom veronderstelden we dat melanopsine de gemeenschappelijke regulator van de seizoensgebonden vasculatuurfunctie kan zijn (inclusief zowel angiogenese en bloedstroom). We zullen ex vivo moleculaire technieken gebruiken om de expressie van melanopsine in kaart te brengen in een seizoensgebonden vogelmodel, de Europese spreeuwen. We zullen ook in vivo beeldvormingsmethoden (MRI) ontwikkelen en gebruiken om de vasculatuurfunctie in een seizoenscontext in kaart te brengen. Aangezien neuroplasticiteit en vasculatuurontwikkeling een causale relatie hebben die beiden worden beïnvloed door licht, zal een gemeenschappelijke regulator evolutionaire betekenis hebben. Kennis van de seizoensgebonden cyclus van neuroplasticiteit / vasculatuur zal ook helpen om mechanismen te begrijpen die hersenherstel in pathologische omstandigheden zoals hersentrauma of neurodegeneratieve ziekten kunnen bevorderen.

Trefwoorden:GEWIJZIGDE NEURONALE PLASTICITEIT, MRI BEELDVORMING, BLOEDPERFUSIE

Disciplines:Dierkundige biologie, Systeembiologie, Neurowetenschappen, Fysiologie, Diergeneeskunde, Biologische en fysiologische psychologie, Cognitieve wetenschappen en intelligente systemen, Ontwikkelingspsychologie en veroudering