科学家们确定了瘙痒感觉的中枢神经回路
瘙痒是一种与抓痒欲望相关的不愉快的感觉,瘙痒感是动物的一个重要保护机制。然而,常见于皮肤和肝脏疾病患者的慢性瘙痒仍然是一个具有挑战性的临床问题,因为不可控制的抓挠会导致严重的皮肤和组织损伤。
治疗方法慢性痒由于缺乏关于瘙痒机制的知识,治疗已经缓慢发展。因此,瘙痒信号处理的机制是临床和基本神经科学家的关键研究区域。最近的进展增强了对脊髓水平瘙痒信号处理下面的分子和细胞机制的理解。然而,痒信息如何传输到大脑主要是未知的。
孙艳康博士在中国科学院神经科学研究所的实验室进行了最近的一项研究发现了一个用于传输痒信号的中心神经电路。通过使用致光学,化学,膜片钳记录和体内纤维测光技术,研究人员证明了脊柱桥通路在将瘙痒信号从脊髓到大脑传递瘙痒信号,并鉴定了桥梁核(PBN)的关键作用。作为痒感的第一中心继电器。这项研究发表在科学。
研究人员首先调查了如何特定于脊柱瘙痒神经元将痒信号发送到大脑。表达胃泌素释放肽受体(GRPr)的脊髓神经元已被证明对瘙痒信号处理至关重要。他们发现脊柱GRPR神经元没有直接向大脑发送瘙痒信号。由于在瘙痒处理期间被激活,它们假设脊柱GRPR神经元可以连接到PBN多个突触,因此间接向PBN发送瘙痒信息。
为了验证这一假设,研究人员构建了一个转基因小鼠系,并选择性地在GRPR神经元中表达光敏通道。光诱导脊髓GRPR神经元的激活在投射到PBN的脊髓神经元中诱发兴奋性突触后反应。这一结果表明,脊髓GRPR神经元通过与投射神经元的连接激活PBN,支持了他们的想法。
研究人员还检查了脊柱桥途径是否在瘙痒处理中起作用的功能作用。通过用光原理操纵脊髓灰质途径,它们表明抑制脊柱桥途径抑制了瘙痒引起的刮伤行为。
此外,研究人员证实了PBN在瘙痒处理中的功能作用。他们发现PBN神经元的活性在瘙痒处理过程中升高。在行为水平上,抑制PBN神经元的活动也减少了抓挠行为,这表明PBN在瘙痒处理中起着关键作用。
在这项研究中,研究人员发现了一个远程神经回路,它对从脊髓到大脑。他们的研究结果表明,PBN代表了用于瘙痒感的第一临界中心继电器。他们进一步表明,PBN在调节急性和慢性瘙痒中的刮擦行为方面发挥着重要作用。本研究铺平了瘙痒信号处理潜在电路机制的进一步解剖进一步解析的方式,并提供了慢性瘙痒治疗的潜在靶标。
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