Nature|异质性蓝斑周围的GABA能神经元调节觉醒和探索行为|离体膜片钳电生理学实验|光遗传|化学遗传

蓝斑是大脑中去甲肾上腺素的主要来源，对调节觉醒、回避和应激反应至关重要。然而，局部神经调节输入如何控制蓝斑功能尚不清楚。研究人员假设蓝斑周围的GABA能神经元（peri-LC GABA）在协调蓝斑活动中起关键作用，并影响与觉醒和回避相关的行为。

研究人员运用多种实验技术，包括病毒示踪、单细胞RNA测序、空间转录组学、光遗传学、化学遗传学、电生理学、纤维光度测定法和行为学测试等，从分子、细胞和系统层面研究蓝斑和蓝斑周围神经元的特性和功能。

1.peri-LC GABA神经元直接控制LC

借助病毒示踪和免疫染色技术，发现peri-LC GABA神经元在LC腹内侧形成紧密网络，与LCNE神经元树突交织（见图1a），主要为局部投射。

离体膜片钳电生理学实验表明，其能对LCNE神经元形成单突触抑制连接（见图1b-e），光刺激可诱发快速抑制性突触后电流（IPSCs），约78%的LCNE神经元受抑制。

2.显著刺激调节peri-LC GABA神经元活动

运用纤维光度测定法，发现peri-LC GABA神经元对多种显著气味、威胁刺激、新奇物体和进食行为均有响应（见图1g-l）。在暴露于捕食者尿液或2-苯乙醇等气味时，神经元活动显著增加；接触新奇物体时活动增强，与熟悉物体互动时无变化。在探索威胁情境（如进入高架零迷宫的开放臂或旷场中央）时，该神经元活动增加；进食过程中，其活动在食物摄入时下降，进食结束后恢复。

3.Peri-LC GABA活动改变唤醒

光刺激peri-LC GABA神经元可降低麻醉小鼠瞳孔直径（见图2b），减少清醒小鼠在实时位置偏好实验中的运动活性（见图2c），表明其能调节交感神经唤醒和运动活性。化学遗传学抑制该神经元，会增加焦虑样行为（见图2e-g），减少食物消耗（见图2h），并在热板和甩尾实验中延长伤害性反应潜伏期，显示出镇痛效果（见图2i-j）。

4.Peri-LC内的差异激活

研究不同刺激对peri-LC亚群活动的影响，发现不同亚群对捕食者气味、异性小鼠气味、2-MT、2-PE等刺激的反应不同（见图5c-d）。在探索行为和进食行为中，各亚群的活动变化也存在差异，如pENK和Pnoc神经元在探索焦虑环境时被招募，而Tac1神经元在暴露和升高的探索行为中活动下降。激活peri-LC肽能亚群对LCNE功能有不同影响。在电路水平，光刺激peri-LCpENK、Pnoc和Tac1亚群对前额叶皮质（PFC）和梨状皮质（Pir）的去甲肾上腺素释放影响不同（见图5k）。在行为水平，激活peri-LC GABA、pENK和Pnoc神经元可减少小鼠在高架十字迷宫开放臂的停留时间，而Tac1神经元无显著影响。

5.总结

peri-LC GABA 神经元在 LC 腹内侧形成密集网络并与 LC NE 神经元树突交织，通过单突触抑制连接调控 LC；该神经元对多种刺激有响应，其活动变化影响唤醒水平和多种行为；LC 和 peri-LC 神经元存在分子多样性，不同神经元亚群有特定空间表达模式和功能差异，这些发现为理解相关神经生物学机制提供了重要依据。