前庭代偿中双侧前庭内侧核对输入刺激响应的敏感性变化及其离子机制

前庭代偿是研究前庭疾病防治策略和成年后由外周损伤导致的中枢神经系统可塑性的重要模型。脑干中的前庭内侧核(medial vestibular nucleus, MVN)是实现前庭代偿的重要中枢。MVN神经元的兴奋性和敏感性对前庭功能的正常执行十分关键,但先前的研究集中关注于单侧外周迷路切除(unilateral labyrinthectomy, UL)这一前庭代偿模型中患侧MVN中神经元兴奋性活动的变化,对双侧MVN神经元动态响应输入刺激的敏感性变化仍知之甚少。本研究采用实时荧光定量PCR、离体脑片全细胞膜片钳记录和行为学方法,观察到UL后6 h,大鼠表现出显著的自发运动障碍,且其患侧而非健侧MVN中B型神经元的兴奋性活动显著降低。但与之相反,健侧而非患侧MVN中的B型神经元对斜坡和阶跃电流刺激的敏感性则显著升高。UL后1周,大鼠基础运动行为得到代偿,其患侧MVN神经元的兴奋性和健侧MVN神经元的敏感性均恢复至正常水平。此外,参与B型MVN神经元敏感性调控的小电导钙激活钾通道(small conductance Ca^(2+)-activated K^(+)channel, SK) UL后6 h在健侧MVN中选择性表达下调,而1周后恢复至正常水平。药理学选择性阻断健侧MVN中的SK通道以抑制其UL后的功能可塑性变化,可显著延迟前庭运动障碍的代偿。本研究结果提示,患侧MVN神经元兴奋性与健侧MVN神经元敏感性的可塑性变化可能共同参与了前庭症状的产生和前庭代偿,而SK通道可能是介导健侧MVN神经元敏感性随前庭代偿动态变化的重要离子机制。