Astrocyte modulation of synaptic transmission in the reward circuitry of the Ventral Tegmental Area

Abstract (italiano) L’ Area Tegmentale ventrale (VTA) è una piccola regione cerebrale, da cui ha origine il sistema mesolimbico-corticale che gioca un ruolo fondamentale in importanti processi cognitivi quali il piacere, la motivazione e la ricompensa. I neuroni dopaminergici, che rappresentano la popolazione cellulare maggiormente rappresentata in VTA, possiedono peculiari caratteristiche elettrofisiologiche. Essi, infatti possiedono un’ attività tonica a livello basale che puo' improvvisamente tradursi in una di tipo fasico, o a burst, al presentarsi di situazioni comportamentali salienti, quali ad esempio, l’ottenimento di una ricompensa inaspettata e gratificante. Una delle conseguenze di tale cambio di attività nei neuroni dopaminergici è un maggiore rilascio di dopamina a livello delle strutture bersaglio e il rilascio di endocannabinoidi a livello locale. Gli inputs glutammatergici alla VTA giocano un ruolo fondamentale nel cambio di attività di questi neuroni. La plasticità della trasmissione glutammatergica è dunque importante nel determinare l’output dei neuroni dopaminergici stessi. Negli ultimi anni gli astrociti si sono rivelati essere importanti elementi regolatori in diverse funzioni cerebrali. Essi infatti rispondono ai neurotrasmettitori rilasciati dai neuroni con aumenti intracellulari dello ione Ca2+, attraverso meccanismi che coinvolgono la produzione di inositolo-1,4,5-trisphosphate (IP3) e rilascio di Ca2+ dagli stores intracellulari. Gli aumenti del Ca2+ degli astrociti regolano, a loro volta, il rilascio di gliotrasmettitori che possono modulare la trasmissione sinaptica. Tuttavia, non è noto se tali meccanismi siano operativi anche nella VTA. L’obbiettivo della mia tesi è quello di studiare una possibile modulazione della trasmissione sinaptica nella VTA da parte degli astrociti. Per caratterizzare questa interazione ho accoppiato registrazioni elettrofisiologiche a studi di imaging del Ca2+ in fettine di VTA ottenute da animali giovani (P14-17) e da animali adulti (P30-70). I risultati ottenuti nella presente tesi suggeriscono che gli astrociti contribuiscono alla modifica a lungo termine della trasmissione sinaptica glutammatergica nel circuito della VTA. Tali risultati aprono nuove prospettive nella comprensione dei meccanismi modulatori presenti nei circuiti della ricompensa.