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武大中南医院徐海波团队解析腹侧海马下托参与觉醒调控的神经环路机制

来源: 日期:2024-06-05点击:

(通讯员 张雪芬) 腹侧海马下托(ventral subiculum, vSUB)是腹侧海马对外信息输出的主要区域,在应激整合、焦虑样行为、空间学习和记忆等方面发挥着关键作用。vSUB与精神分裂症和药物寻求有关,而这些疾病常伴有睡眠障碍。临床研究发现,阻塞性睡眠呼吸暂停患者CA1和SUB区域体积较健康对照组增大。此外,亚健康睡眠和压力可以协同导致海马亚区(包括SUB)损伤和结构变化。这些研究表明,vSUB可能参与了睡眠-觉醒的调节。然而,其具体的神经环路机制目前尚不清楚。

中南医院医学影像科徐海波教授团队首先利用光纤钙信号记录和在体多通道电生理记录观察vSUB神经元在自然睡眠-觉醒周期中的活动模式。接着通过化学遗传和光遗传技术研究vSUB谷氨酸能神经元及其神经环路在觉醒调控中的作用。最后通过药理学实验,探讨DA信号在vSUB神经环路促觉醒作用中的必要性。该研究发现,1vSUB神经元集群和单细胞活动均与觉醒状态密切相关;2vSUB谷氨酸能神经元对于觉醒的调控具有充分必要性;3)光遗传激活vSUB谷氨酸能神经元促进了觉醒的产生和维持;4vSUB谷氨酸能神经元通过vSUBGluNAc、vSUBGluLHvSUBGluPFC环路促进觉醒;5)下游微量注射DA受体拮抗剂抑制vSUB环路的促觉醒作用,尤其是vSUBGluNAcvSUBGluPFC环路。

该研究结果提供了有关小鼠vSUB谷氨酸能神经元及其神经环路调控觉醒的多种证据。研究成果发表在著名期刊《Neuropsychopharmacology》(中科院一区,Top期刊,IF =7.6)上。徐海波教授、毕琳琳副教授为本研究共同通讯作者,张雪芬博士和李一丹博士为共同第一作者。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41386-024-01875-6



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