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

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

自主神经系统研究发现，约7%的咽迷走神经运动核（DMV）神经元直接接收感觉传入，绕过孤束核（NTS），通过单突触连接调控副交感输出。采用电刺激激活孤束核并记录DMV神经元，结合光遗传学验证，确认了感觉神经纤维与DMV运动神经元间的直接突触连接。这一发现挑战了传统vago-vagal反射依赖NTS整合的机制，揭示了更直接的神经调控路径。

　　

摘要

自主反射控制着诸如心率和消化等无意识过程，对维持体内平衡（homeostasis）至关重要。迷走-迷走反射（vago-vagal reflexes）是自主反射的一种类型，其感觉输入和运动输出都通过迷走神经（vagus nerve）进行传递。这些反射通常被认为依赖于孤束核（solitary tract nucleus, NTS）来整合感觉信息，然后再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，并同时对DMV神经元进行全细胞记录。通过测量突触抖动（synaptic jitter）、振幅方差（amplitude variance）和配对脉冲比率（paired pulse ratio）等指标，我们确定大约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，明确确认了感觉神经元与运动神经元之间的突触连接。在可以使用光遗传学（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；即使在添加了河豚毒素（tetrodotoxin）的情况下，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的迷走-迷走反射神经回路模型，表明部分迷走感觉神经元可能直接与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的输出。

关键点

• 迷走传入纤维终止于孤束核、三叉神经旁核（paratrigeminal nucleus）和终末区（area postrema）中的二级神经元。
• 神经解剖学数据表明，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，从而直接调节副交感神经的输出。
• 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，明确证实了迷走感觉传入纤维与DMV运动神经元之间的突触连接。
• 这些发现表明，某些迷走-迷走反射可能通过直接的迷走-DMV神经回路来传递信号，从而实现精确且不间断地增加副交感神经的输出。

数据可用性声明

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