《Neurochemistry International》：Anterior cingulate cortex glutamatergic projection neurons modulate motion sickness susceptibility via a cortico-vestibular circuit
编辑推荐：
•双向旋转在小鼠中诱发多维度的晕动病综合征。•ACC CaMKII+神经元在晕动病期间表现出活动增强和内在兴奋性增高。•ACC谷氨酸能投射神经元是晕动病行为所必需且充分的调节因子。•ACC–MVePC皮层-前庭回路双向调控晕动病易感性。•单神经元投射组学揭示了四种解剖学上不同
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双向旋转在小鼠中诱发多维度的晕动病综合征。
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ACC CaMKII+神经元在晕动病期间表现出活动增强和内在兴奋性增高。
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ACC谷氨酸能投射神经元是晕动病行为所必需且充分的调节因子。
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ACC–MVePC皮层-前庭回路双向调控晕动病易感性。
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单神经元投射组学揭示了四种解剖学上不同的ACC–MV投射亚型。
引言
晕动病（Motion Sickness, MS）是一种由真实或虚拟运动引发的 debilitating 疾病，可产生自主神经症状（恶心、呕吐、面色苍白、出汗）和躯体表现（头晕、运动失调、姿势不稳），严重影响航空航天、航海及军事等职业环境中的作业表现（Golding, 2016; Zhang et al., 2016）。当前用于MS的药物治疗，包括抗组胺药和抗胆碱能药物，虽能部分缓解症状，但常受限于镇静、认知损伤和耐受性等不良反应（Golding and Gresty, 2015）。因此，识别可用于精确神经调控的新型基于回路的药物靶点是一项迫切的未满足需求。
MS发病机制的主流理论框架聚焦于前庭、视觉和本体感觉信号汇聚之间产生的感觉冲突或不匹配（Golding, 2016; Golding and Gresty, 2015; Yates et al., 1998; Zhang et al., 2016）。外周前庭信号经脑干前庭核中继至高级结构进行多感觉整合（Angelaki and Cullen, 2008）。内侧前庭核小细胞部分（MVePC）已被证实是这一上行通路中的关键节点。近期研究表明，MVePC谷氨酸能神经元介导运动诱发的低温反应，而重新激活运动敏感的MVePC神经元可在小鼠中重现类似晕动病的表型（Tu et al., 2025）。通过处理汇聚的半规管和耳石信号，MVePC充当连接前庭感觉输入与晕动病症状表达的关键枢纽（Holt et al., 2025）。
尽管脑干和小脑对晕动病的贡献已被充分表征（Holt et al., 2025; Machuca-Márquez et al., 2023; Tu et al., 2025），但调节晕动病易感性并协调其多维度症状谱的皮层回路仍 largely undefined。前扣带回（Anterior Cingulate Cortex, ACC）因其在前庭多感觉整合、自主神经调节、情绪加工和运动控制中的既定作用，是晕动病调节的 compelling 候选结构（Oane et al., 2023; Rolls, 2019）。与此假说一致，神经影像学研究鉴定出ACC是三种在多种病因（包括晕动病、化疗和胃轻瘫）下恶心发作时主要激活的皮层结构之一（Varangot-Reille et al., 2023）。诱致晕动病的动态视觉刺激亦可激活ACC（Farmer et al., 2015），且背侧ACC特异性地将运动冲突的认知评价与自主神经及情绪反应联系起来（Napadow et al., 2013）。结构证据表明，晕船综合征（Mal de Debarquement Syndrome, MdDS）参与者前膝下ACC灰质体积减少（Cha and Chakrapani, 2015）。此外，我们此前的研究探索了通过非侵入性经颅高频太赫兹刺激（High-Frequency Terahertz Stimulation, HFTS）靶向ACC调节脑区的临床转化价值（Wang et al., 2025）。尽管这些相关性证据趋于一致，但支持ACC在晕动病调节中作用的实验数据仍十分稀缺。
本研究采用经充分验证的双向旋转小鼠模型，综合运用形态学、光纤记录、电生理记录、细胞类型特异性消融、化学遗传学和光遗传学等多种方法，系统探究ACC在调节晕动病易感性中的作用。我们的发现揭示了晕动病期间ACC神经元兴奋性的增强，鉴定出ACC谷氨酸能投射神经元是晕动病行为所必需且充分的调节因子，并定义了ACC–MVePC通路作为此前未被认识到的调控晕动病的皮层-前庭回路。这些临床前数据为针对ACC的晕动病回路特异性神经调控策略提供了证据支持。
各节摘要
动物
成年雄性C57BL/6J小鼠（8–10周龄，体重22–25 g）和C57BL/6J背景的CaMKII-Cre小鼠（JAX#005359）在标准实验室条件下饲养（12小时光/暗循环，22 ± 2°C，湿度50–60%），自由获取食物和水。所有动物实验均按照ARRIVE指南、美国国家研究委员会《实验动物饲养与使用指南》进行，并经所在机构动物护理与使用委员会批准。
双向旋转刺激在小鼠中诱发类似晕动病的症状
为探究晕动病的皮层机制，我们首先利用双向旋转刺激装置建立了一种可靠的晕动病小鼠模型（图1A）。小鼠接受连续4天、每天2小时的旋转刺激，该方案已被证实可诱致强烈的前庭激活和类似晕动病的表型（Zhang et al., 2022c）。以白垩土摄食量（kaolin intake）作为晕动病相关异食行为的经典指标进行测量（Mitchell et al., 1977a; Mitchell et al., 1977b），作为
讨论
尽管经过数十年的研究，支配晕动病易感性的皮层机制一直难以捉摸。利用双向旋转刺激范式，我们建立了一个表现出低体温、食欲不振、条件性味觉厌恶（CTA）、运动活动降低、探索行为抑制和严重步态失调的稳健晕动病小鼠模型。本研究提供了全面证据，表明ACC通过增强兴奋性神经传递作为晕动病的关键调节因子，并定义了ACCCaMKII
CRediT作者贡献声明
刘立鹏（Li-Peng Liu）：调查研究。董嘉强（Jia-Qiang Dong）：调查研究。王盘（Pan Wang）：指导。阎昭（Zhao Yan）：指导。张福星（Fu-Xing Zhang）：写作——审阅与编辑、可视化、指导、经费获取、概念化。邱新通（Xin-Tong Qiu）：写作——初稿、可视化、验证、调查研究、形式分析、数据整理、概念化。张明明（Ming-Ming Zhang）：写作——审阅与编辑、可视化、指导、经费获取、形式分析、概念化。江文瑞（Wen-Rui Jiang）：
伦理声明
本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究经第四军医大学机构动物护理与使用委员会批准。（批准号：20211018）
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
资金来源
本研究受脑科学与类脑智能技术-国家重点研发计划（项目编号：2021ZD0204403，资助张明明和张福星）、国家自然科学基金（项目编号：82371246，资助张明明）、陕西省杰出青年科学基金（项目编号：2024JC-JCQN-74，资助张明明）资助。
利益冲突声明
? 作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
邱新通 | 江文瑞 | 许嘉瑞 | 杨晓田 | 白晓涵 | 李凯歌 | 詹嘉辰 | 刘立鹏 | 董嘉强 | 王盘 | 阎昭 | 张福星 | 张明明
