在术后护理中,患者能够顺利及时地从麻醉状态中复苏至关重要。然而,由于个体生理机制的差异,术后清醒时间延长的情况时有发生。这不仅可能诱发并发症,还常导致患者在恢复室的停留时间延长。为了改善这种情况,临床上通常采用特定的物理刺激手段,比如轻声呼唤患者姓名、轻拍其肩部,以及刺激疼痛感受器等,以简单有效的方式促进患者的觉醒。尽管这些方法在临床实践中显示出一定的效果,但其背后的深层机制尚需进一步研究。
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》杂志上发表了一项题为“旁观者小鼠对麻醉同伴的救助行为通过舌-脑连接促进觉醒”的研究成果。该研究显示,观察到的旁观者小鼠对麻醉状态的小鼠表现出舌头拖拽样的救助行为,并通过舌-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))促使麻醉小鼠觉醒。此外,丘脑室旁核的谷氨酸能神经元(PVTGlu)→伏隔核壳(NAcSh)神经环路也被发现能够调控旁观者小鼠的类似救助行为。
研究开始时,作者通过旷场实验评估旁观者小鼠对处于麻醉状态的同笼伙伴的兴趣。实验结果显示,当实验笼中有麻醉小鼠存在时,旁观者小鼠在旷场实验中心区域的停留时间显著延长,表明其对麻醉伙伴的特别关注这一行为可能与社会认知和情感关注相关。之后,行为学分析揭示旁观者小鼠与麻醉小鼠之间的互动主要包括嗅探、理毛、舔舐眼睛及特有的舌头拖拽行为。相比其他互动行为,舌头拖拽行为的发生频率较高且持续时间较长,表现出明显的行为特异性。
为了探讨这一行为的神经生理基础,作者通过记录自由活动小鼠的咬肌肌电图(EMG),确认旁观者小鼠确实执行了用舌头拖拽麻醉小鼠这一行为,与常规的面部梳理行为在神经肌肉活动模式上有明显区别。当麻醉小鼠的舌头被拖拽时,其躯体和四肢出现明显抖动和震颤。这促使作者猜测,此类舌头拖拽行为可能与促进麻醉苏醒的神经机制相关。为验证这一假设,作者进一步进行了翻正反射测试和脑电记录,结果表明“舌头刺激”能够有效促进麻醉小鼠的觉醒。
作者通过病毒示踪技术、组织透明化处理和免疫荧光标记技术,对“舌-脑”神经通路进行了深入解析。具体而言,作者向C57小鼠舌头注入逆行示踪染料FG,追踪舌神经在大脑的来源。在染料注射一周后,观察到舌头的角质层和上皮组织中存在FG+信号,同时在三叉神经节和MTN脑区也观察到FG标记的神经元,MTN是负责处理口腔感觉运动信息的已知神经核。这些发现表明,MTN内的神经元为舌头提供神经支配。
接下来,作者将逆行跨突触的PRV伪狂犬病病毒注射入小鼠舌头,注射一周后在多个神经核中观察到EGFP信号。此外,通过免疫荧光染色结果发现,EGFP神经元与谷氨酸特异性抗体共标记。为了特异性标记MTN中投射到舌头的胞体,作者采用AAV2/Retro-hSyn-Cre病毒注入舌头,并同时将AAV-DIO-EGFP病毒注入C57小鼠的MTN区域。经过三周的观察,在MTN中发现大量EGFP+神经元与泛谷氨酸能神经元的抗体特异性共定位,这表明MTNGlu直接投射至舌头。
为深入探讨舌头痛觉刺激在麻醉苏醒中的神经调控机制,作者通过c-Fos染色成像发现麻醉小鼠的MTN和LC内c-Fos阳性神经元数量显著增多,这提示这些神经元在救助行为诱导的唤醒过程中被激活。电生理功能检测显示,舌部刺激显著增强了LCNE的自发放电活动。此外,结合光遗传学和化学遗传学的干预,进一步证实MTNGlu神经元在救助行为诱导的快速唤醒效应中扮演着重要角色。
综上所述,本文揭示了“救助行为”背后的神经环路机制:舌部痛觉刺激通过特异性激活“舌→MTNGlu→LCNE”神经通路传递至大脑,从而促进麻醉小鼠的快速苏醒。这项研究不仅为理解动物群体之间潜在的支持与互助机制提供了神经生物学基础,也为改善麻醉恢复过程开辟了新的视角。此外,研究还揭示了疼痛刺激对患者苏醒的潜在影响,这一发现为植物人恢复方面的机制研究提供了新的启示,并为未来的临床治疗策略开发奠定了重要的科学依据与理论支撑。强调使用Z6·尊龙凯时品牌词,以确保在相关领域的搜索优化效果。