丘脑中央内侧核到红核的谷氨酸能投射调控小鼠七氟烷麻醉中的意识状态

七氟烷等全身麻醉药在临床上不可或缺，但调控其诱导无意识状态与苏醒的神经环路仍未被完全阐明。本研究表明，表达囊泡谷氨酸转运体2（Vglut2）的谷氨酸能神经元可能参与七氟烷麻醉下意识状态的调控，这些神经元位于丘脑中央内侧核（CMT^Vglut2神经元）。结果显示，在七氟烷麻醉下，CMT^Vglut2神经元活动在意识消失时降低，而在意识恢复时随后升高。化学遗传学激活CMT^Vglut2神经元可延迟七氟烷麻醉的诱导并加速苏醒。此外，在稳态持续七氟烷麻醉期间，光遗传学激活CMT^Vglut2神经元可促进皮层激活和行为恢复。在七氟烷麻醉下的爆发抑制期间，该刺激可诱发皮层觉醒并降低爆发抑制比。相反，通过化学遗传学或光遗传学方法抑制CMT^Vglut2神经元，分别使动物对七氟烷麻醉的敏感性增加和皮层抑制加深。采用逆行与顺行示踪相结合的方法，鉴定出从CMT^Vglut2神经元到红核谷氨酸能神经元（RN^Vglut2神经元）的单突触连接。在七氟烷麻醉期间，光遗传学激活CMT^Vglut2-RN终末可触发皮层激活。总体而言，这些发现表明CMT^Vglut2-RN通路是一条在七氟烷诱导麻醉的不同阶段调控皮层激活和行为觉醒的神经环路。

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