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  20207月9日,《神经元》杂志在线发表了题为《臂旁核将脊髓上行的痛觉信息直接传递到丘脑板内核而非杏仁核》的研究论文,该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室孙衍刚研究组完成。该项研究阐明了痛觉相关信息长程传递和诱发保护性行为的细胞及神经环路机制。 

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  以往的研究表明脊髓投射神经元将躯体感觉信息传递到多个脑区,包括丘脑、导水管周围灰质、孤束核和臂旁核等。利用病毒示踪的方法,研究人员发现小鼠单侧脊髓的投射神经元同时投射到同侧和对侧臂旁核,这与脊髓上行投射到其他脑区的对侧投射模式有很大差异。动物在局部受伤或者出现炎症反应后经常表现出保护性的舔舐行为。研究人员利用药理遗传学、光遗传学方法研究了同、对侧脊髓-臂旁核环路在炎症痛诱发的保护性舔舐行为中的作用。他们发现抑制同侧脊髓-臂旁核环路能显著降低炎症痛诱发的舔舐行为,但抑制对侧脊髓-臂旁核环路则不影响相关的舔舐行为。与上述结果一致,激活同侧脊髓-臂旁核环路能诱发舔舐行为,而激活对侧环路则不能诱发舔舐行为。研究人员进一步发现臂旁核中大部分接收脊髓输入的神经元表达速激肽Ⅰ型受体(Tacr1)。此外,Tacr1阳性神经元能被多种伤害性刺激选择性激活,并在痛觉信息处理过程中发挥关键作用。前人推测,臂旁核可能将脊髓上行的躯体感觉信息传递到杏仁核。与前人的推测不一致的是,该研究发现接收脊髓输入的臂旁核细胞与丘脑板内核而非杏仁核中的神经元形成直接的兴奋性突触连接。这些研究结果表明,同侧脊髓-臂旁核环路将来自脊髓的痛觉相关信息直接传递到丘脑板内核而非杏仁核。该研究揭示了脊髓内的痛觉相关信息上行传递的细胞和环路机制,为进一步研究痛觉信息处理环路的可塑性和调控机制奠定了基础。 

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