Serotonin veya 5-hidroksitriptamin (5-HT), esas olarak bağırsaklarda ve beyinde üretilen önemli bir nörotransmiterdir ve çeşitli psikolojik işlevleri etkiler. Merkezi sinir sisteminde (CNS), serotonerjik sistem ruh hali ve sosyal davranış, uyku ve uyanma, iştah, hafıza ve cinsel arzunun düzenlenmesinde merkezi bir rol oynar. CNS'de serotonin, aşağıdaki iki gruba ayrılabilen serotonerjik nöronlar tarafından sentezlenir: neredeyse tüm beyni innerve eden artan çıkıntılara sahip rostral grup; ve esas olarak omuriliğe çıkıntı yapan kaudal grup1. Beyindeki serotonerjik nöronların yaklaşık% 85'ini içeren rostral grup, beyindeki en büyük serotonerjik nöron popülasyonunun bulunduğu kaudal lineer çekirdek, medyan raphe çekirdeği ve DRN'den oluşur.
Serotonerjik sistemin düzensizliğinin genellikle majör depresif bozukluk (MDB) ve yaygın anksiyete bozukluklarının (YAB) patogenezi ile bağlantılı olduğuna inanılmaktadır2. Bunun nedeni, seçici serotonin geri alım inhibitörlerinin (SSRI'lar) bu psikiyatrik bozukluklar için etkili farmakolojik tedavi olmasıdır 3,4. Ek olarak, birikmiş kanıtlar, mani5 ve intihar davranışı6'nın DRN'de işleyen daha düşük serotonin seviyeleri ile ilişkili olabileceğini düşündürmektedir. Ayrıca Pet1-Cre'nin; Lmx1bflox / flox fareleri ve hTM-DTAiPet1 fareleri (sırasıyla geç embriyonik evre7 ve yetişkinlik8'den çoğu merkezi serotonerjik nörondan yoksun genetik fare modelleri) gelişmiş bağlamsal korku hafızası gösterir. Bununla birlikte, kapsamlı araştırmalara rağmen, DRN serotonerjik nöronlarının bu psikiyatrik bozukluklarda kesin rolü açıklığa kavuşturulmayı beklemektedir.
DRN serotonerjik nöronlarının serotonin ile ilişkili psikiyatrik bozuklukların patogenezini düzenlediği mekanizmaları araştırmak için hayvan modelleri oluşturulmuştur. Sıçan DRN'sinde serotonerjik nöronları inhibe etmek için optogenetik araçlar uygulanmıştır ve bu hayvanlar artan anksiyete benzeri davranışlar sergilemektedir9. Bununla birlikte, optogenetiğin sınırlamaları vardır. Örneğin, beynin derinliklerinde hedeflenen bölgeye bir ışık verme cihazı implante edilmelidir ve çevredeki doku, implantasyon ameliyatı sırasında veya ışık cihazından yayılan ısı ile yaralanabilir. Sıcaklık değişimi saptanabilir beyin dokusu hasarına neden olmasa bile, yine de dikkate değer fizyolojik ve davranışsal etkilere neden olabilir10.
Farmakolojik manipülasyon, DRN serotonerjik nöron lezyonlu hayvan modelleri oluşturmak için daha kolay bir yaklaşım olabilir. Bazı gruplar, DRN'de serotonin nörotoksin 5,7-DHT'nin stereotaksik mikroenjeksiyonu ile DRN serotonerjik nöron lezyonlu sıçanlar oluşturmuştur. Bununla birlikte, bu sıçan modelleri, anksiyolitik davranış11, artan kaygı benzeri davranış12 ve bozulmuş nesne hafızası13 gibi farklı davranış değişiklikleri gösterir. Sıçanlarda yapılan birçok çalışmaya rağmen, 5,7-DHT'nin fareler üzerindeki etkileri üzerinde daha az çalışma yapılmıştır. Bir grup, DRN 14'te 5,7-DHT'lik stereotaksik mikroenjeksiyonlar alan deney farelerinde aşırı mortalite (%>50) ve sınırlı serotonin tükenmesi bildirmiştir. Başka bir grup, öngörülemeyen kronik hafif stresin (UCMS) 5,7-DHT ile indüklenen DRN lezyonlu farelerde önemli atak gecikmesi değişikliğine neden olabileceğini bildirdi. Bununla birlikte, DRN15'teki kesin serotonerjik nöron kaybını doğrulamak için hiçbir histolojik sonuç sağlanmamıştır. Standart prosedürler kullanılarak DRN'ye stereotaksik enjeksiyon, DRN'nin anatomik konumunun SSS16'nın altında olduğu gerçeği göz önüne alındığında, farelerde büyük kanamaya ve yüksek mortaliteye yol açabilir.
Bu protokol, 5,7-DHT'lik stereotaksik enjeksiyon ile DRN serotonerjik nöronlarının stabil kaybı ile bir DRN serotonerjik nöron lezyonlu fare modeli (deneysel farelerin %>90 hayatta kalma oranı) oluşturmak için protokolü açıklar. DRN'deki enjeksiyon, SSS'nin yaralanmasını önlemek için açılı bir yaklaşım kullanır. Bu ameliyat, farelerin DRN'sinde sürekli olarak %>70 serotonerjik nöron kaybına neden olur ve anksiyete ile ilişkili davranış değişikliklerine neden olur. Burada kullanılan protokol DRN lezyonlarını indüklemek içindir, ancak diğer orta hat yapılarında stereotaksik enjeksiyonlar yapmak isteyen araştırmacılar için de yararlı olabilir. Ek olarak, bu DRN serotonerjik nöron lezyonlu fare modeli, psikiyatrik bozukluklarda (yani MDB ve YAB) serotonerjik nöronların rolünü anlamak ve bu durumlar için potansiyel nöroprotektif ajanları veya terapötik stratejileri değerlendirmek için değerli bir araç sağlar.