病毒示踪法研究小鼠丘脑中央内侧核内谷氨酸能神经元的传出和传入纤维联系

目的:明确丘脑中央内侧核(CMNT)内谷氨酸能神经元的传入及传出投射联系,为CMNT的相关功能性环路研究奠定解剖学基础。方法:利用狂犬病毒(RV)的逆行跨单级突触的能力及携带增强型黄色荧光蛋白(EYFP)的腺病毒顺行标记突触末梢的能力,采用核团微量注射方式分别将Cre依赖的两种病毒注射到VGLUT2-Cre小鼠的CMNT内,待病毒表达之后灌注小鼠,取脑进行全脑切片成像。结果:CMNT内的谷氨酸能神经元主要接受来自运动皮层、岛叶皮层、丘脑网状核、下丘脑背内侧核、黑质、臂旁核的投射,并发出投射纤维至岛叶、尾状核、基底外侧杏仁核、丘脑网状核及嗅觉相关皮层。结论:CMNT内的谷氨酸能神经元在接受广泛的来自于皮层和丘脑核团投射的同时又投射至众多大脑核团和皮质,并且与岛叶、丘脑网状核之间存在着较多的往返投射联系,这表明CMNT可能参与到上、下游核团的相关行为的调控当中。

丘脑中央内侧核参与调节麻醉苏醒和情绪行为的研究进展

丘脑中央内侧核团(CMT)位于中线丘脑的中部,属于丘脑非特异性投射系统,在脑内具有广泛的神经网络。目前,全麻机制研究的热点已转向神经环路,并且相关重要核团的发现让我们对全麻机制有了更深入的认识。现有研究表明丘脑中央内侧核参与到了麻醉苏醒和情绪行为,并在其中发挥着重要的调节作用。本文就CMT的解剖位置、纤维网络、电生理学特点和生理功能4个方面进行阐述,以便更好的了解CMT在全身麻醉和情绪调节过程中的重要作用。

中央内侧丘脑核中NMDA受体参与丙泊酚致意识消失的作用

目的探讨中央内侧丘脑核(CMT)中N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体在全身麻醉意识消失中的作用。方法 60只大鼠微注射模型随机均分为4组:NMDA10 mmol/L组、NMDA20 mmol/L组、NMDA40 mmol/L组及对照组(C组),丙泊酚麻醉后分别于前3组CMT内微量泵注10、20和40 mmol/L的NMDA以及等体积生理盐水(C组)。观察微注射后自主体动反应的发生率以及翻正反射恢复时间,并通过组织学对微注射位点进行定位。结果当注射位点在CMT中时,与C组相比,各浓度NMDA组大鼠麻醉后翻正反射恢复时间均明显缩短;其中NMDA20mmol/L与40 mmol/L组恢复时间短于NMDA10 mmol/L组,且NMDA20 mmol/L与40 mmol/L组大鼠麻醉中自主体动的发生率显著高于C组(均P<0.05)。当注射部位在CMT外时,各浓度NMDA组翻正反射恢复时间均明显长于注射部位在CMT内者(P<0.05),而各组间比较自主体动发生率与翻正反射恢复时间均无明显差异(P>0.05)。结论CMT中的NMDA受体参与了丙泊酚所导致的全身麻醉效应。

小鼠中央内侧丘脑-前额叶皮层通路在丙泊酚麻醉中的作用

目的中央内侧丘脑(CMT)参与调控全身麻醉苏醒过程,但参与调控的通路尚不清楚。文中旨在运用钙信号、化学遗传学技术分析CMT-内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC)通路在全身麻醉中的作用。方法采用光纤钙成像技术,使用健康成年C57BL/6J雄性小鼠8只,建立钙信号模型3周后,尾静脉注射丙泊酚和等渗盐水单次20 mg/kg,记录CMT-mPFC通路神经元活性变化情况;根据注射的化学遗传病毒的不同,采用随机数字表法分成:化学遗传激活组(M3组,化学遗传激活病毒M3)、化学遗传抑制组(M4组,化学遗传抑制病毒M4)、化学遗传空病毒组(对照组),每组8只。3周后,腹腔注射(1 mg/kg)N-氧化氯氮平(CNO)和等量的等渗盐水,40 min后开始实验记录不同组别小鼠麻醉诱导及恢复时行为学及脑电图变化。结果在丙泊酚诱导至LORR过程中,与清醒时比较,丙泊酚麻醉期Ca+信号明显降低(P<0.01);丙泊酚麻醉至RORR期间,与丙泊酚麻醉期间比较,苏醒期Ca+信号明显上升(P<0.05)。M3组注射CNO后,RORR时间较对照组明显缩短(P<0.001),脑电图的δ波频段较对照组降低(P<0.05)。M3组注射等渗盐水后,RORR时间较注射CNO后明显延长(P<0.05),脑电图的δ波、θ波频段的功率较注射CNO后升高(P<0.01),脑电图的γ波功率较注射CNO后降低(P<0.05)。M4组注射CNO后脑电图的δ波频段较对照组注射CNO后的功率降低(P<0.01)。M4组注射等渗盐水后,RORR时间较注射CNO后明显缩短(P<0.05),脑电图δ波频段的功率较注射CNO后降低(P<0.05),脑电图β波、γ波频段的功率较注射CNO后升高(P<0.01)。结论CMT-mPFC通路参与丙泊酚麻醉苏醒过程并促进小鼠行为学与脑电图苏醒。