Central Mechanisms for Thermoregulation

Annual Review of Physiology - Tập 81 Số 1 - Trang 285-308 - 2019
Shaun F. Morrison1, Kazuhiro Nakamura2
1Department of Neurological Surgery, Oregon Health and Science University, Portland, Oregon 97239, USA;
2Department of Integrative Physiology, Nagoya University Graduate School of Medicine, Nagoya 466-8550, Japan

Tóm tắt

Maintenance of a homeostatic body core temperature is a critical brain function accomplished by a central neural network. This orchestrates a complex behavioral and autonomic repertoire in response to environmental temperature challenges or declining energy homeostasis and in support of immune responses and many behavioral states. This review summarizes the anatomical, neurotransmitter, and functional relationships within the central neural network that controls the principal thermoeffectors: cutaneous vasoconstriction regulating heat loss and shivering and brown adipose tissue for heat production. The core thermoregulatory network regulating these thermoeffectors consists of parallel but distinct central efferent pathways that share a common peripheral thermal sensory input. Delineating the neural circuit mechanism underlying central thermoregulation provides a useful platform for exploring its functional organization, elucidating the molecular underpinnings of its neuronal interactions, and discovering novel therapeutic approaches to modulating body temperature and energy homeostasis.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.2337/db15-0146

10.1113/jphysiol.2014.283598

10.1007/s00421-009-1216-1

10.1152/ajpregu.00068.2004

10.1007/s00421-009-1256-6

10.1016/j.neuroscience.2005.06.028

10.1152/ajpregu.00109.2011

10.1016/j.cmet.2014.02.007

10.1152/japplphysiol.01173.2001

Minson CT, 1999, Am. J. Physiol., 276, R203

10.2741/3797

10.1016/j.autneu.2016.01.002

10.1038/nature719

10.1016/S0092-8674(02)00652-9

10.1152/ajpregu.00377.2007

10.1371/journal.pone.0017504

10.1523/JNEUROSCI.3002-17.2018

10.1523/JNEUROSCI.5606-11.2012

10.1038/nature19074

10.1038/sj.emboj.7601083

10.1126/science.aaf7537

10.1111/j.1460-9568.2004.03221.x

10.1038/39807

10.1016/S0896-6273(00)80564-4

10.1124/pr.109.001263

10.1523/JNEUROSCI.1483-07.2007

10.1152/ajpregu.00049.2018

10.1152/ajpregu.00296.2013

10.1007/BF00583468

10.1007/BF00582158

10.1152/ajpgi.00441.2003

10.1111/apha.12327

10.1152/jn.2001.86.3.1459

10.1111/j.1469-7793.2001.00489.x

10.1016/0306-4522(89)90229-7

10.1002/cne.21068

10.1038/nrn894

10.1038/nn2027

10.1038/s41598-017-05327-8

10.1073/pnas.0913358107

10.1113/jphysiol.2011.210047

10.1007/s00424-003-1119-7

10.1002/cne.902400205

10.1152/ajpregu.00094.2015

10.1038/nature25511

10.1152/ajpregu.00022.2017

10.1152/ajpregu.00668.2006

10.1007/s00421-009-1295-z

10.1152/japplphysiol.01227.2010

10.1523/JNEUROSCI.20-24-09264.2000

10.2337/db12-1430

10.1523/JNEUROSCI.1219-04.2004

10.1523/JNEUROSCI.22-11-04600.2002

10.1002/cne.10643

Bamshad M, 1999, Am. J. Physiol., 276, R1569

10.1046/j.1460-9568.2003.02919.x

10.1073/pnas.0509862103

10.1097/00001756-200403010-00010

10.1002/cne.20742

10.1016/0306-4522(90)90125-N

10.1016/S0306-4522(00)00133-0

10.1523/JNEUROSCI.4707-05.2006

10.1111/j.1460-9568.2011.07863.x

10.1113/jphysiol.2006.116574

10.1152/ajpregu.00614.2009

10.1523/JNEUROSCI.4729-07.2008

10.1523/JNEUROSCI.3740-04.2005

10.1016/S0306-4522(03)00527-X

10.1016/S0306-4522(03)00363-4

10.1152/ajpregu.00709.2007

10.1152/ajpregu.00427.2006

10.1152/ajpregu.00678.2003

10.1152/ajpregu.00016.2003

10.1016/j.neuroscience.2004.03.013

10.1016/j.neuroscience.2006.02.027

10.1016/j.cmet.2014.05.018

10.1523/JNEUROSCI.3909-11.2011

10.1016/j.neuropharm.2006.03.031

10.1111/j.1460-9568.2005.04515.x

10.1016/j.neuroscience.2009.03.041

10.1152/ajpregu.00498.2006

82.  Conceição EPS, Madden CJ, Morrison SF. 2018. Neurons in the rat ventral lateral preoptic area are essential for the warm-evoked inhibition of brown adipose tissue and shivering thermogenesis.Acta Physiol. In press

10.1113/JP275299

10.1152/ajpregu.00551.2016

10.1152/ajpregu.1999.276.2.R290

10.1016/j.neures.2004.09.007

10.1016/j.cmet.2016.12.002

10.1111/j.1469-7793.1998.883bd.x

10.1113/jphysiol.1983.sp014836

10.1016/j.jtherbio.2004.08.006

10.1152/ajpregu.00115.2008

10.1152/ajpregu.00515.2003

10.1073/pnas.1616255114

10.1113/jphysiol.2001.013302

10.1523/JNEUROSCI.2643-09.2009

10.1523/JNEUROSCI.3223-10.2011

10.1002/(SICI)1096-9861(19960715)371:1<85::AID-CNE5>3.0.CO;2-H

10.1016/S0304-3940(03)00047-8

von Euler C., 1961, Pharmacol. Rev., 13, 361

10.1002/cphy.c140013

Stuart D, 1966, Am. J. Phys. Med., 45, 61, 10.1097/00002060-196604000-00004

10.1007/BF00234101

10.1113/jphysiol.2005.102400

10.1152/jn.00089.2004

10.1002/cphy.c150034

10.1016/S0006-8993(97)01437-6

10.1007/s11064-005-9018-2

10.1016/S0306-4522(01)00251-2

10.1016/S0006-8993(99)01568-1

10.1113/jphysiol.2001.012989

10.1016/S0304-3940(99)00459-0

10.1152/ajpregu.00005.2005

10.1152/ajpregu.00564.2004

10.1523/JNEUROSCI.6433-10.2011

10.1126/science.134.3478.560

10.1146/annurev.ph.48.030186.003231

10.1113/jphysiol.1990.sp018077

10.1152/ajplegacy.1960.198.3.481

10.2170/jjphysiol.34.939

10.1113/jphysiol.1974.sp010627

10.1073/pnas.0308718101

10.1016/j.pharmthera.2010.09.010

10.1523/JNEUROSCI.0378-10.2010

10.1016/j.neuroscience.2005.06.053

10.1016/j.cell.2016.08.028

Morrison SF., 1999, Am. J. Physiol., 276, R962

10.1016/S0006-8993(01)03369-8

10.1016/S0006-8993(03)02981-0

10.1152/ajpregu.00003.2004

10.1016/j.neulet.2005.12.032

10.1152/ajpregu.91010.2008

10.1523/JNEUROSCI.0213-16.2016

10.1113/JP274667

10.1113/jphysiol.2008.152686

10.1523/JNEUROSCI.2619-11.2011

Tupone D, 2014, FASEB J, 28, 1104.28 (Abstr., 10.1096/fasebj.28.1_supplement.1104.28

10.1523/JNEUROSCI.18-16-06279.1998

10.1371/journal.pbio.0040284

10.1016/S0304-3940(98)00962-8

10.1038/nn1949

10.1113/jphysiol.2007.131292

10.1038/26233

10.1016/S0006-8993(02)02738-5

10.1037/h0077213

10.1007/s00421-010-1602-8

10.1152/jn.1998.80.3.1533

10.1016/j.cell.2015.05.057

10.1186/s13041-015-0108-z

10.1016/j.neuroscience.2012.05.049

10.1037/h0028959

10.1371/journal.pone.0000001

10.1113/jphysiol.1967.sp008256

Paxinos G, 2007, The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates, 6