迷走神经感觉神经元直接与副交感神经运动（DMV）神经元形成突触连接

《The Journal of Physiology》：Vagal sensory neurones directly synapse onto parasympathetic motor (DMV) neurones

自主神经系统研究中发现，副交感神经反射可能存在孤束核（NTS）外的直接感觉-运动神经元连接，通过电激活和光遗传学证实部分DMV神经元接受直接 vagal afferents 突触输入。

　　

摘要

自主反射控制着心率、消化等无意识过程，对维持体内平衡（homeostasis）至关重要。迷走-迷走反射（vago-vagal reflexes）属于自主反射的一种，其感觉输入和运动输出均通过迷走神经（vagus nerve）进行传递。这类反射通常被认为依赖于孤束核（nucleus of the solitary tract, NTS）来整合感觉信息，随后由迷走神经的背侧运动核（dorsal motor nucleus of the vagus, DMV）调节运动输出。在本研究中，我们通过电刺激孤束核来引发感觉输入，并同时记录DMV神经元的活动。通过分析突触抖动（synaptic jitter）、振幅方差（amplitude variance）和配对脉冲比率（paired pulse ratio）等指标，我们发现大约7%的DMV神经元可能直接接收来自迷走神经的感觉输入。我们利用通道视紫红质（channelrhodopsin）辅助的电路映射技术，明确确认了这些感觉输入与运动神经元之间的突触连接。在能够通过光遗传学（optogenetics）选择性激活迷走传入纤维的脑切片中，我们观察到某些DMV神经元出现了突触后反应；即使在四氢DTX（tetrodotoxin）的作用下，这些反应仍然存在。这些结果证实了迷走传入纤维与DMV运动神经元之间存在单突触连接。这项研究挑战了传统关于迷走-迷走反射的神经回路模型，表明部分迷走感觉传入纤维可以直接与DMV运动神经元形成突触连接，从而绕过孤束核，直接驱动副交感神经系统的运动输出。

关键点

• 迷走传入纤维终止于孤束核（solitary tract nucleus）、三叉神经旁核（paratrigeminal nucleus）和终末区（area postrema）中的二级神经元。
• 神经解剖学研究表明，迷走感觉传入纤维也可能在迷走神经的背侧运动核（DMV）内与运动神经元形成突触连接，从而直接调节副交感神经系统的输出。
• 我们通过传统的电刺激方法和通道视紫红质辅助的电路映射技术，确认了迷走感觉传入纤维确实与DMV运动神经元之间存在突触连接。
• 这些发现表明，某些迷走-迷走反射可能通过直接的迷走-DMV神经回路实现，从而能够精确且不间断地增强副交感神经系统的输出。

数据获取说明

如需数据，可向相应作者提出合理请求。数据由墨尔本大学提供，该数据属于Wiley与墨尔本大学通过澳大利亚大学图书馆理事会（Council of Australian University Librarians）签署的协议下的开放获取资源。