科学家鉴定的这条神经环路 让你受到刺激“吓一跳”

业界 | 2021-11-11 15:17:24
时间:2021-11-11 15:17:24   /   来源: 科技日报      /   点击数:()

科技日报讯 (记者吴长锋)记者11月8日从中国科学技术大学获悉,该校生命科学与医学部及第一附属医院熊伟教授课题组,研究揭示了耳蜗核—脑桥尾侧网状核—脊髓运动神经元这条神经环路在调控惊跳反射行为中的重要作用。该研究成果11月4日发表于《自然·通讯》。

对于包括人在内的所有哺乳动物来说,突然的声音或触觉刺激可以在毫秒时间内诱发机体产生下意识的惊跳反射,也就是我们常说的“吓一跳”。

惊跳反射存在于哺乳动物的整个生命周期,它的产生可以将机体多处肌肉收缩反应紧急调动起来,保护容易受伤的部位,如眼睛与后颈部,也为后续进一步的防御反应,如原地冻结、逃跑、躲避等做好准备。惊跳反射的程度可以指征机体的焦虑状态,其异常更是与创伤后应激障碍症、恐慌症等精神类疾病密切相关。尽管惊跳反射是一种重要的本能防御行为,但是控制惊跳反射的基本神经环路尚不清楚。

课题组首先通过c-fos染色、在体电生理记录及在体光纤记录,发现声音诱发惊跳反射时,位于脑干的脑桥尾侧网状核的谷氨酸能神经元被大量激活。随后,研究人员使用光遗传及化学遗传手段,发现特异性激活RtTg谷氨酸能神经元可以观察到小鼠出现弹跳表现,颈部及后肢肌肉也能同步记录到肌电活动,这是典型的惊跳反射行为。而特异性抑制RtTg谷氨酸能神经元则可以抑制小鼠产生惊跳反射,并且不会影响运动协调、步态、感知觉等其他行为。

随后,课题组对RtTg核团的上下游进行了病毒示踪,发现RtTg内的谷氨酸能神经元直接接受来自耳蜗核的兴奋性投射。更进一步的追踪实验结果表明,RtTg谷氨酸能神经元在接受CN的输入后,直接投射到脊髓运动神经元,最终完成对颈部及四肢肌肉的控制。

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