小鼠背側(cè)紋狀體到丘腦網(wǎng)狀核神經(jīng)環(huán)路研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、丘腦網(wǎng)狀核(Thalamic Reticular Nucleus,TRN)是起源于腹側(cè)丘腦且位于小鼠皮層和丘腦之間的核團(tuán),主要由GABA能的PV神經(jīng)元組成?,F(xiàn)已知TRN分別接受來自丘腦和皮層,蒼白球外部,腦干等的谷氨酸能,GABA能和膽堿能投射。同時丘腦網(wǎng)狀核在調(diào)控睡眠,選擇注意力,警覺方面起著重要作用。對TRN細(xì)胞和環(huán)路水平的研究指出TRN在不同的意識狀態(tài)中扮演了重要角色,研究TRN的神經(jīng)環(huán)路對于揭示TRN的復(fù)雜功能是非常必要的。

2、r>  紋狀體是基底神經(jīng)節(jié)的主要輸入核團(tuán)之一,其功能受損而致的神經(jīng)系統(tǒng)疾病表明了紋狀體在基底神經(jīng)節(jié)中的重要性。研究紋狀體的環(huán)路基礎(chǔ)和各項生理機(jī)能能夠有效解釋紋狀體在維持健康和導(dǎo)致疾病中所起的作用。
  小鼠紋狀體在解剖結(jié)構(gòu)上可分為背側(cè)和腹側(cè)兩部分。小鼠紋狀體由兩大類神經(jīng)元組成:能夠向外投射的中型多棘神經(jīng)元(Medium Spiny Neuron,MSN)以及在紋狀體內(nèi)部投射的中間神經(jīng)元。我們發(fā)現(xiàn)在解剖結(jié)構(gòu)上,背側(cè)紋狀體和小鼠丘腦網(wǎng)

3、狀核背側(cè)距離很近,中間由內(nèi)囊相隔,在小鼠腦袋的矢狀切片上可以看出,TRN位于紋狀體投射到黑質(zhì)網(wǎng)狀部(Substantia nigra pars reticulata,SNr)等下游核團(tuán)的路徑上,同時TRN是聯(lián)系皮層和丘腦的核團(tuán)并接受來自皮層和丘腦的投射,這同紋狀體與皮層和丘腦的關(guān)系類似。基于這些現(xiàn)象,我們對紋狀體與TRN間是否存在直接聯(lián)系很感興趣,通過查閱相關(guān)資料,沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)研究報道。于是我們想利用新興的逆向追蹤技術(shù)及順向病毒標(biāo)記技術(shù)

4、并結(jié)合電生理,光遺傳和行為學(xué)方法來回答該問題。通過在TRN背側(cè)注射射逆向追蹤病毒,發(fā)現(xiàn)在背側(cè)紋狀體中存在投射到TRN背側(cè)Parvalbumin(PV)神經(jīng)元的中型多棘神經(jīng)元。然后使用Dlx5/6-Cre小鼠和A2A-Cre小鼠,結(jié)合病毒標(biāo)記及電生理方法來順向驗證逆向追蹤病毒的結(jié)果。Dlx5/6-Cre小鼠注射病毒后,在TRN背側(cè)區(qū)存在被病毒標(biāo)記的投射纖維,但纖維總量比較少且投射區(qū)域較小;在注射病毒的A2A-Cre小鼠中,TRN背側(cè)區(qū)域沒

5、有發(fā)現(xiàn)投射纖維,我們初步推測投射到TRN的紋狀體神經(jīng)元是直接投射路徑的MSN。進(jìn)一步使用注射病毒的Dlx5/6-Cre小鼠進(jìn)行電生理實驗驗證該投射,但TRN區(qū)域給予局部的光刺激后沒有誘發(fā)出TRN內(nèi)PV神經(jīng)元的相應(yīng)電生理活動。電生理結(jié)果未能驗證之前的結(jié)果,我們推測主要原因如下: Dlx5/6-Cre不只在紋狀體MSN表達(dá)CRE重組酶,為了避免注射病毒感染背側(cè)紋狀體以外的神經(jīng)元,選取的注射位點比較靠前同時使用的是感染效率相對較低的5型AAV

6、,病毒注射量也相對較少(200nl)。這樣被標(biāo)記的到的神經(jīng)元總量有限,投射到TRN背的纖維也相對較少,在電生理水平驗證難度比較大。另外我們在電生理實驗中采用的是冠狀切片,這與紋狀體投射纖維的走向是垂直的,很可能因為這樣的切片方式將大量纖維切斷使得光激活投射纖維時難以誘發(fā)顯著反應(yīng)。后續(xù)實驗中將選用只在紋狀體直接投射路徑神經(jīng)元中表達(dá)CRE酶的特異性更強(qiáng)的D1-Cre小鼠,同時選擇病毒感染效率更高的8型AAV載體進(jìn)行病毒注射,保證在不感染其他

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