逼尿肌过度活动期间初级运动皮层排尿相关 ON 和 OFF 神经元的动力学改变

《Scientific Reports》：Altered dynamics of urination-related ON and OFF neurons in the primary motor cortex during detrusor overactivity

　　

摘要

膀胱功能与行为的协调依赖于分布式神经回路，但与逼尿肌过度活动（DO）相关的大脑皮层活动仍未被完全理解。我们使用微型双光子钙成像技术，记录自由活动小鼠排尿期间初级运动皮层（M1）的神经元活动。根据钙活动与同步排尿行为之间基于置换法的比较，单个神经元被分类为 Direct-ON、Direct-OFF 或 Direct-Other。在 DO 小鼠中，Direct-OFF 神经元在排尿开始前后表现出活动增加，而 Direct-ON 神经元在排尿结束前后表现出活动增加。还观察到这些功能分类的神经元群体在空间分布上的差异。加罗索嗪氯化物改变了排尿行为，而 M1 神经元活动和空间组织中的某些异常仍然可被检测到。溴吡斯的明未产生测量的行为或神经元异常的明显变化。在加罗索嗪处理的 DO 小鼠中，M1 的区域性化学遗传抑制与排尿频率和持续时间的额外变化相关。由于未选择性操作功能定义的 ON/OFF 神经元亚型，且未包含 DO 加仅化学遗传抑制组，本研究发现识别出改变的 M1 神经元动力学作为膀胱功能障碍的皮层相关因素，但并未确立 M1 活动是其主要原因，也未证明联合药物与化学遗传干预的治疗有效性。