Circadian regulation of dailyrhythms in orexinergic neurons in diurnal and nocturnal rodents / Regulación circadiana de los ritmos diarios en neuronas

ABSTRACT

The work presented here focuses on the differential regulation of circadian rhythmi city by the central nervous systems of the diurnal Arvicanthis niloticus (or grass rat) and the nocturnal Rattus norvegicus (or lab rat). In grass rats, neurons expressing orexin (ORX) showed a significant daily endogenous rhythm in the expression of Fos that correlated with the rhythm in sleep and wakefulness, and was reversed when compared to that seen in lab rats. Ingrass rats ORX-positive neurons received substantial projections from vasoactive intestinal polypeptide (VIP) neurons of the suprachiasmatic nucleus (SCN). In contrast few VIP positive fibers were seen adjacent to ORX positive neurons in lab rats. This species difference suggests a direct control by the SCN on neurons expressing ORX in grass rats and a more indirect regulation in lab rats. These results are consistent with the hypothesis that differences between diurnal and nocturnal species are dueto differences in the functions of targets of the SCNsuch as the ORX neurons and the dorsomedial hypothalamus.(DMH)

RESUMEN

El trabajo que se presenta aquí se centra en la regulación diferencial que ejerce el sistema nervioso central sobre ritmos circadianos en una especie diurna, Arvicanthis niloticus, o rata Nile grass y una especie nocturna, Rattus norvegicus, o rata de laboratorio. En Nile grass, las neuronas que expresan orexina (ORX) mostraron un ritmo endógeno diario en la expresión de Fos, ritmo que correlaciona con el ciclo de sueño y vigilia de esta especie y que es opuesto en comparación con el ritmo visto en ratas de laboratorio. En Nile grass las neuronas de ORX reciben proyecciones sustanciales desde neuronas del núcleo supraquiasmático (SCN) que expresan el péptido vasoactivo intestinal (VIP). En contraste, en ratas de laboratorio se encontraron muy pocas fibras positivas para VIP adyacentes a neuronas de ORX. Esta diferencia entre especies sugiere un control directo por parte del SCN sobre neuronas que expresan ORX en Nile grass y una regulación más indirecta en ratas de laboratorio. Estos resultados son consistentes con la hipótesis según la cual las diferencias entre especies diurnas y nocturnas se deben a diferencias en las funciones de regiones que reciben eferencias del SCN tales como las neuronas de ORX y el hipotálamos dorsomedial.(DMH)