大鼠小脑核团接收下颌肌本体感觉信号的区域向脑桥和延髓三叉神经运动神经元及其前运动神经元的投射特征解析

这篇研究通过顺行和逆行示踪技术结合电生理记录，系统揭示了大鼠小脑核团（IntDL和MedDL）接收下颌闭合肌（JCMS）本体感觉输入后，向脑桥和延髓三叉神经运动核（Mo5）及其前运动神经元的投射模式。研究发现，jcms-IntDL和jcms-MedDL分别以同侧和对侧优势投射至不同脑区，形成高度分离的间接通路调控下颌运动，为小脑参与口颌感觉运动控制提供了新的神经环路证据。

　　

小脑核团接收下颌肌本体感觉信号的神经投射特征

研究背景与意义

小脑通过小脑核团（cerebellar nuclei）的传出纤维参与感觉运动调控，但其在下颌感觉运动控制中的具体通路尚不明确。既往研究表明，大鼠小脑间位核背外侧部（IntDL）和内侧核背外侧突起（MedDL）可双侧接收来自下颌闭合肌（JCMS）的本体感觉信号。本研究旨在解析这些核团向脑桥和延髓三叉神经运动核（Mo5）及其前运动神经元的投射特征，揭示小脑调控口颌运动的神经机制。

材料与方法

实验选用49只雄性Wistar大鼠，通过电刺激下颌神经记录小脑核团的短潜伏期场电位，定位接收JCMS输入的jcms-IntDL和jcms-MedDL区域。顺行示踪剂BDA注入上述区域后，观察轴突终末分布；逆行示踪剂CTb注入Mo5的背外侧部（5dl，含下颌闭合运动神经元）和腹内侧部（5vm，含下颌开放运动神经元）等靶区，标记投射神经元。组织学分析结合三维重建技术解析神经环路。

主要发现

1. jcms-IntDL的投射特征

   • 同侧优势通路：轴突经小脑上脚（scp）腹外侧部投射至同侧三叉神经间区（I5）、5vm内侧网状区（Rm5vm）及延髓外侧网状结构（LRF），终末密集分布于三叉神经运动核周围区域（图2, 4a-d）。
   • 对侧次要通路：少量纤维交叉至对侧，终止于脑桥网状被盖核（RtTg）和下橄榄核（IO）背内侧部。

2. jcms-MedDL的投射特征

   • 对侧优势通路：轴突经钩束（un）交叉后，终末密集分布在对侧5dl、5vm、Su5及背外侧巨细胞网状核（GRF）（图3, 4g-l）。
   • 通路分离性：jcms-IntDL与jcms-MedDL的终末分布区几乎无重叠，提示功能特异性。

3. 前运动神经元的桥梁作用

   • 5dl和5vm的前运动神经元广泛分布于双侧I5、LRF和GRF（图10-11），与jcms-IntDL/jcms-MedDL的终末区高度重叠，形成间接调控通路（图12d）。
   • 小脑核团通过多突触通路协同调控下颌开闭运动，而非直接支配运动神经元。

功能意义

1. 运动调控的侧化与整合
   jcms-IntDL的同侧通路可能参与下颌运动的计划与感觉评估，而jcms-MedDL的对侧通路更可能精细调节运动执行。这种分离投射模式与 cerebellar cortex 的D0区（半球）和A2区（蚓部）分别投射至IntDL和MedDL的解剖基础一致。

2. 临床关联性
   研究为小脑性共济失调导致的口颌运动障碍（如咀嚼节律异常）提供了环路解释，提示靶向特定小脑-脑干通路可能成为治疗方向。

结论

本研究首次阐明jcms-IntDL和jcms-MedDL通过分离的直接/间接通路调控下颌运动，揭示了小脑整合本体感觉信息以协调口颌运动的精确机制，为感觉运动环路的拓扑组织原则提供了新证据。