文獻(xiàn)解讀：小鼠救援樣行為通過舌—腦神經(jīng)連接促進(jìn)麻醉喚醒的機(jī)制

親吻等親社會(huì)行為對(duì)于物種的生存繁衍意義非凡。無論是人類，還是嚙齒動(dòng)物，都會(huì)通過各種各樣的方式展現(xiàn)這類行為。然而，幫助或救援行為的背后，其驅(qū)動(dòng)因素卻極為復(fù)雜。在麻醉與喚醒這一領(lǐng)域，麻醉在人類和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中都十分常見。當(dāng)受到疼痛刺激時(shí)，動(dòng)物往往會(huì)加速蘇醒，中醫(yī)針刺人中穴也能起到喚醒的效果�？闪钊撕闷娴氖�，小鼠是否會(huì)通過親社會(huì)行為來促進(jìn)麻醉同伴蘇醒呢？這一點(diǎn)目前還不得而知。此外，雖然我們知道伏隔核與社會(huì)行為存在關(guān)聯(lián)，但伏隔核內(nèi)部中等棘狀神經(jīng)元在親社會(huì)互動(dòng)中，對(duì)幫助行為有著怎樣的調(diào)節(jié)作用，同樣尚不明確。

本文的研究人員來自中國(guó)多所高校及科研機(jī)構(gòu)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的 Peng Cao 等人，充分利用該校在科研與醫(yī)學(xué)方面的優(yōu)勢(shì)參與研究；安徽醫(yī)科大學(xué)的 An Liu、Wenjuan Tao 等，憑借自身在生理學(xué)方面的專長(zhǎng)以及口腔醫(yī)學(xué)的豐富經(jīng)驗(yàn)，為研究助力；徐州醫(yī)科大學(xué)的 Zheng Xu 借助重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資源開展相關(guān)工作；安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院的 Yuyu Guo、Likui Wang 則從疼痛與麻醉的專業(yè)角度，為研究提供了寶貴的見解。多團(tuán)隊(duì)的緊密協(xié)作，有力地推動(dòng)了這項(xiàng)研究的進(jìn)展。

研究人員采用了開放場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、麻醉行為測(cè)試和救援行為測(cè)試這幾種方法，仔細(xì)觀察并詳細(xì)記錄小鼠的行為。具體操作如下：把玩具小鼠或者麻醉小鼠放入實(shí)驗(yàn)籠中，觀察旁觀者小鼠會(huì)有怎樣的行為表現(xiàn)；對(duì)小鼠進(jìn)行麻醉處理后，記錄小鼠翻正反射喪失（LORR）和恢復(fù)（RORR）所花費(fèi)的時(shí)間；同時(shí)，觀察旁觀者小鼠對(duì)麻醉小鼠的救援行為，并對(duì)救援行為持續(xù)的時(shí)間和出現(xiàn)的頻率進(jìn)行量化分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，旁觀者小鼠對(duì)麻醉小鼠表現(xiàn)出了濃厚的興趣，其中 “拖舌” 行為尤為顯著。而且，拖舌行為能夠有效促進(jìn)麻醉小鼠蘇醒，使麻醉小鼠的 RORR 時(shí)間明顯縮短。
 

圖1 研究旁觀者小鼠對(duì)麻醉小鼠的行為及救援行為對(duì)麻醉小鼠的影響  

隨后，研究人員運(yùn)用逆行單突觸追蹤、病毒介導(dǎo)的神經(jīng)連接示蹤、免疫熒光染色和電生理記錄等多種先進(jìn)技術(shù)展開深入探究。他們向小鼠舌部注射熒光金（FG）、偽狂犬病毒（PRV - EGFP）等示蹤劑，以此來觀察神經(jīng)投射情況；對(duì)相關(guān)腦區(qū)進(jìn)行免疫熒光染色，進(jìn)而確定神經(jīng)元的類型；通過記錄神經(jīng)元活動(dòng)，深入分析神經(jīng)通路的功能。研究發(fā)現(xiàn)，中腦三叉神經(jīng)核谷氨酸能神經(jīng)元（MTNGlu）能夠直接投射到舌部。在救援行為發(fā)生時(shí)，麻醉小鼠的 MTN Glu 和藍(lán)斑去甲腎上腺素能神經(jīng)元（LCNE）被激活。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，舌部受到刺激能顯著增強(qiáng) LC NE 神經(jīng)元的活動(dòng)，并且 MTN Glu 神經(jīng)元對(duì)于救援行為誘導(dǎo)的蘇醒過程至關(guān)重要。
 

圖2 探究與舌頭相關(guān)的神經(jīng)投射
 

圖3 舌頭→MTN^Glu→LC ^NE回路對(duì)救援行為誘導(dǎo)蘇醒的調(diào)控作用

緊接著，研究人員又利用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)、光纖光度法、微內(nèi)鏡鈣成像和電生理記錄等手段，對(duì)相關(guān)神經(jīng)元活動(dòng)展開進(jìn)一步研究。他們通過注射病毒來操縱相關(guān)神經(jīng)元的活動(dòng)，運(yùn)用光纖光度法記錄神經(jīng)元鈣信號(hào)的變化情況，借助微內(nèi)鏡鈣成像觀察單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)，再通過電生理記錄來分析神經(jīng)連接的功能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，丘腦室旁核谷氨酸能神經(jīng)元（PVTGlu）與伏隔核殼（NAcSh）之間存在功能連接。當(dāng)激活 PVT Glu→NAcSh PV電路時(shí)，能夠促進(jìn)救援行為的發(fā)生。此外，研究還表明，NAcShD1−MSN神經(jīng)元參與了救援行為的調(diào)節(jié)，而 NAcSh D2−MSN神經(jīng)元對(duì)救援行為則沒有明顯影響。
 

圖4  探索與救援行為相關(guān)的大腦區(qū)域及神經(jīng)元連接
 

圖5 研究NAcSh中不同類型MSN神經(jīng)元對(duì)救援行為的調(diào)節(jié)作用

最終，研究得出重要結(jié)論：旁觀者小鼠會(huì)對(duì)麻醉的同伴做出 “拖舌” 這種救援行為。這一行為是借助 PVT Glu→NAcSh PV→D1−MSN  回路驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的，并且通過舌頭→MTN Glu→LC NE 回路促進(jìn)麻醉小鼠蘇醒。值得注意的是，這種救援行為還存在性別特異性熟悉度效應(yīng)，雌性小鼠對(duì)麻醉小鼠的救援行為相對(duì)較少。另外，這種救援行為在進(jìn)化上可能具有保守性，不過相關(guān)神經(jīng)回路在靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人類中的情況，還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：Peng Cao et al. Rescue-like behavior in a bystander mouse toward anesthetized conspecifics promotes arousal via a tongue-brain connection.Sci. Adv.11,eadq3874(2025).

創(chuàng)作聲明：本文是在原英文文獻(xiàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行解讀，存在觀點(diǎn)偏向性，僅作分享，請(qǐng)參考原文深入學(xué)習(xí)。

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