神经环路示踪工具病毒的研究进展

脑是机体最为复杂的系统,决定着情感、记忆、学习等生理活动。神经环路是脑行使功能的基础,明确神经环路的构成和工作原理,对于认识脑、利用脑和保护脑具有十分重要的意义。神经环路结构和功能解析涉及环路标记、成像和数据分析等。本文以环路标记为出发点,重点介绍了以嗜神经病毒为基础的神经环路示踪工具体系及其应用技术,阐述了常用的嗜神经工具病毒类别及其特性、遗传改造、选用原则及应用限制等问题,并对不跨突触示踪工具系统、跨单级突触示踪工具系统和跨多级突触示踪工具系统进行介绍,以期帮助读者了解当前脑科学研究中不可替代的环路标记新方法及其研究新进展。

HSV顺行示踪病毒轴突末梢感染及后续跨突触传播

为验证顺行跨突触示踪工具病毒HSV1 H129经轴突末梢吸收逆行感染后能否继续复制并顺行跨突触传播,利用Cre重组酶依赖复制跨突触及表达荧光报告基因的H129工具病毒(H129ΔTK-TT)和补偿表达Cre的rAAV辅助病毒,在小鼠中枢神经系统进行标记实验.结果表明,H129存在明显的轴突末梢吸收感染,且能够通过逆标的上游神经元起始顺向跨突触传播并标记下游神经网络,从而混杂在H129顺行跨突触标记的神经网络中,干扰示踪结果的准确翻译,提示现行的HSV标记结果可能存在误判,因此需研发更严谨型的HSV1 H129工具病毒系统.

哺乳动物嗅球的神经网络

嗅球(olfactory bulb,OB)是哺乳动物嗅觉感知的第一级中转站,但是OB不只是对嗅觉信息作简单的传递,嗅觉信息受OB内神经环路的动态调节,并转变为时空特异的神经活动信息后才传递给下一级嗅皮层。由于OB可以处理来自于不同气味受体的将近1 000个不同通道的信息输入,也接受了大量的离心输入,同时,还表达了多种激素的受体,因此,OB提供了一个研究神经网络在功能和发育上极为特异的理想模型。现综述了哺乳动物OB的细胞构筑、局部神经微环路、嗅球到不同嗅皮层的向心输入、嗅球接收来自于嗅皮层和脑干调制类的离心输入以及各条神经环路可能的功能和对气味感知的影响。