走进南宫28
NEWS南宫28:电生理技术揭示关键麻醉唤醒行为线路
来源:高成莉 日期:2025-03-01在术后护理中,患者能够平稳及时地从麻醉状态中苏醒是至关重要的。考虑到个体生理机制的差异,术后清醒时间延长的现象时有发生,这不仅可能引发并发症,还往往导致患者在恢复室的停留时间延长。因此,在临床实践中,常采用特定的物理刺激手段来促进患者唤醒,如轻唤患者姓名、轻拍肩部以及刺激疼痛感受器等,这些方法以简单有效的方式促进患者的觉醒。尽管这些方法在临床应用中取得了一定成效,但其背后的深层次生理机制仍需进一步探讨。
2025年1月22日,安徽医科大学第一附属医院疼痛科的王立奎主任医师团队在《Science Advances》杂志上发布了题为“旁观者小鼠对麻醉同类的救助行为通过舌-脑连接促进觉醒”的研究成果。研究发现,旁观者小鼠对麻醉状态的小鼠展现出舌头拖拽的救助行为,这一过程涉及舌-脑神经通路(舌→三叉神经中脑核谷氨酸能神经元(MTNGlu)→蓝斑核(LCNE)),并促进麻醉小鼠的觉醒。此外,研究还揭示丘脑室旁核的谷氨酸能神经元(PVTGlu)→伏隔核壳(NAcSh)的神经环路在调控旁观者小鼠的救助行为中发挥重要作用。
通过旷场实验,研究团队评估旁观者小鼠对麻醉同笼伙伴的兴趣,结果显示,麻醉小鼠存在时,旁观者小鼠在实验笼中心区域的停留时间显著增加,表明其对麻醉伙伴的特别关注,与社交认知和情感关注过程密切相关。进一步的行为学分析表明,这些小鼠的互动主要表现为嗅探、理毛、舔眼及舌头拖拽等特有行为,其中舌头拖拽行为频率高且持续时间长,展现出显著的行为特异性。
为验证这一行为的神经生理基础,研究者记录了旁观者小鼠的咬肌肌电图(EMG),确认了其确实执行了用舌头拖拽麻醉小鼠的行为,并与常规面部梳理动作在神经肌肉活动模式上存在明显差异。当麻醉小鼠的舌头被拖拽时,躯体及四肢表现出明显抖动,提示此行为可能与促进麻醉苏醒的神经机制相关。翻正反射测试和脑电记录结果表明,“舌头刺激”能有效促进麻醉小鼠的觉醒。
为深入探讨舌头疼痛刺激在麻醉苏醒中的神经调控机制,研究者进行了病毒示踪、组织透明化处理及免疫荧光标记的实验,进一步解析“舌-脑”神经通路。注入逆行示踪染料后,观察到舌神经在脑中的起源,且在MTN脑区中找到了与处理口腔感觉运动信息相关的初级感觉神经元。令人关注的是,研究发现MTN脑区内的神经元直接投射到舌头,证实了这一神经回路的存在。
此外,电生理检测表明舌部刺激显著增强了LCNE神经元的自发放电活动,通过光遗传学和化学遗传学干预,进一步验证了LCNE神经元接收来自MTNGlu神经元的单突触输入,揭示了MTNGlu神经元在救助行为诱导的快速苏醒效应中的关键作用。
作者还通过c-Fos染色,对旁观者小鼠在执行救助行为时的神经激活情况进行分析,发现丘脑室旁核和伏隔核壳区也显著激活。研究组采用病毒逆行示踪和钙成像技术实时监测PVTGlu神经元的钙活性变化,结果表明,救助行为能显著影响其钙活性。此外,化学遗传学策略证实了PVTGlu→NAcSh神经环路在救助行为中的关键作用,D1型神经元在调节救助行为中发挥了重要作用。
本研究揭示了舌部疼痛刺激通过“舌→MTNGlu→LCNE”独特神经通路在促进麻醉小鼠觉醒中的关键作用,并发现了PVTGlu→NAcShPV→D1-MSN这一复杂神经环路在调控旁观者小鼠救助行为中的核心地位。这些创新性发现为理解群体动物间的支持与互助机制提供了神经生物学上的有力证据,同时为改善麻醉恢复过程提供了新的视角。研究结果还提示疼痛刺激对患者苏醒的潜在影响,为植物人唤醒机制研究开辟了新思路,对未来临床治疗策略的开发具有重要的科学意义和理论支撑。
参考来源:CaoP, LiuY, NiZ, ZhangM, WeiHR, LiuA, GuoJR, YangY, XuZ, GuoY, ZhangZ, TaoW, WangL. Rescue-like behavior in a bystander mouse toward an anesthetized conspecific promotes arousal via a tongue-brain connection. Sci Adv. 2025 Jan 24; 11(4): eadq3874. doi: 10.1126/sciadv.adq3874. Epub 2025 Jan 22. PMID: 39841840; PMCID: PMC11753405.
借助南宫28的专业技术和指导,未来在麻醉恢复和意识唤醒领域的科学研究将得到更深入的推动和发展。
全国客户服务热线
13898611727
总部地址:上海南长区薛街道88号