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哪种神经元和哪些通路参与调控觉醒水平目前还

更新日期:2021-08-16 11:49

内侧隔区(MS)参与介导探索,运动,注意力,进食,空间学习和恐惧记忆等行为,这些行为全部都是依赖于觉醒水平。

先前研究表明,MS的破坏会促进NREM(non-rapid eye movement)睡眠,并增强麻醉反应,说明MS可能参与觉醒水平的调控。但是MS神经元是如何参与调控觉醒水平的尚不得而知。

MS神经元由谷氨酰胺能神经元、GABA能神经元和乙酰胆碱能神经元,并且和各个脑区(包括SuM、LH、VTA和DR等等)有着丰富的神经连接,哪种神经元和哪些通路参与调控觉醒水平目前还不得而知。

徐州医科大学的曹君利和丁海雷课题组近期在Current Biology上发表的一篇论文尝试探究MS神经元是通过哪些方式和通路来调控觉醒水平的。

 

 

 

首先作者运用即刻早期基因c-FOS在MS中标记参与睡眠和觉醒的神经元,作者发现,在觉醒状态下,MS的神经元活性即c-FOS标记显著性上升;然后运用原位双杂交标记细胞类型,发现激活的神经元大部分是谷氨酰胺能神经元。

为了可以记录神经元的活性,作者在小鼠的MS区域注射AAV2-αCaMKII-chR2-eGFP病毒,以标记谷氨酰胺能神经元,并记录MS的EEG和EMG以及运用光电极记录spike。

作者发现,在觉醒的时候,小鼠MS的谷氨酰胺神经元活性显著性提高,而在NREM和REM区域活性无显著性变化。另外,当小鼠的觉醒状态从觉醒转变到NREM时,MS谷氨酰胺能神经元活性逐渐降低;当从NREM或者REM转变为觉醒状态时,MS谷氨酰胺能神经元活性逐渐升高;而NREM转变到REM时,神经元活性并无显著性变化。所以说明,MS谷氨酰胺能神经元参与觉醒状态的开始和维持。