低酸素感受性の延髄核は、皮質への二シナプス経路を介して脳血流を調節する

科学分野:

• 神経科学
• 心血管生理学
• 脳幹調節

背景:

• 前部腹側延髄（RVLM）は、全身および脳血流（CBF）に影響を与えることが知られている。
• 覚醒動物におけるCBFを安定化させるRVLMの正確なメカニズムは不明のままである。
• CBF調節におけるRVLM内のアドレナリン作動性亜集団（RVLM Dβh）の役割に焦点を当てる。

研究 の 目的:

• RVLM Dβhニューロンの脳血流（CBF）および皮質血管拡張の調節における役割を調査すること。
• RVLM媒介性CBF制御に関与する神経経路を同定すること。
• RVLMが低酸素症のような環境変化に脳循環をどのように適応させるかを理解すること。

主な方法:

• 生体内のRVLM Dβhニューロンの実験的光活性化を利用した。
• RVLMから新皮質への神経経路をマッピングするためにウイルストレーシング技術を使用した。
• 特定の皮質下核（視床下部外側、不確実帯）を阻害するために化学遺伝学を使用した。
• 軟膜動脈径、CBF、および皮質活動を監視した。

主要な成果:

• RVLM Dβhニューロンの光活性化は、急速な皮質血管拡張とCBFの増加を引き起こし、それに続いて皮質活動の増強が起こった。
• 低酸素チャレンジはRVLM Dβhニューロンの変動性とCBFを増加させた。
• RVLMから新皮質への二シナプス経路が同定され、視床下部外側および不確実帯が関与していた。
• これらのリレー核を阻害すると、RVLM Dβh活性化による皮質血管拡張およびCBF増加の能力が著しく低下した。

結論:

• RVLM Dβhニューロンは、皮質を横断するCBFの増加を駆動するための重要な経路を構成する。
• この経路は、低酸素症のような環境刺激に応答して脳血流を調整するための適応メカニズムを表す。
• 視床下部外側および不確実帯は、CBF調節のためのこのRVLMから皮質への回路における重要なリレーステーションである。