Respuesta de las neuronas serotoninérgicas de la rafe caudal en relación con actividades motoras específicas en gatos en movimiento libre

Se estudiaron las respuestas neuronales serotoninérgicas durante tres actividades motoras específicas en los núcleos rafe obscurus (NRO) y rafe pálido (NRP) de gatos en movimiento libre mediante grabaciones de unidades individuales extracelulares. Las respuestas a la locomoción inducida por la cinta de correr fueron principalmente excitatorias, con 21 de 24 neuronas mostrando tasas de activación incrementadas, directamente relacionadas con la velocidad de la cinta. Análisis de regresión individual determinaron tres patrones de respuesta: activación máxima a baja velocidad (0.25 m/seg), aumento de la actividad neuronal solo a alta velocidad de la cinta (0.77 m/seg), y un incremento lineal. Una fracción más pequeña de neuronas serotoninérgicas del NRO y NRP (6 de 27) también respondió al desafío ventilatorio hipercárbico con tasas de activación incrementadas. La magnitud de la respuesta neuronal dependía de la fracción de CO2 inspirado y estaba relacionada con el output motor ventilatorio, específicamente, la amplitud inspiratoria. Un subgrupo de neuronas responsivas a la hipercarbia en vigilia demostró reducciones significativas en la respuesta neuronal a la hipercarbia durante el sueño de ondas lentas. Finalmente, la actividad unitaria de 12 de 29 células aumentó en respuesta a la alimentación espontánea, mostrando dos patrones distintos de respuesta neuronal en relación con el inicio y la terminación de la alimentación: activación y desactivación rápidas frente a un aumento y disminución gradual. Más de la mitad de las células estudiadas bajo las tres condiciones fueron responsivas a más de una tarea motora. Estos resultados indican que las neuronas serotoninérgicas del rafe caudal son responsivas a desafíos específicos del sistema motor, con muchas neuronas respondiendo a múltiples tareas motoras, y que la responsividad de las neuronas serotoninérgicas a al menos una tarea motora, el desafío ventilatorio hipercárbico, es dependiente del estado.