丘脑网状核(Thalamic Reticular Nucleus, TRN)是起源于腹侧丘脑且位于小鼠皮层和丘脑之间的核团,主要由GABA能的PV神经元组成。现已知TRN分别接受来自丘脑和皮层,苍白球外部,脑干等的谷氨酸能,GABA能和胆碱能投射。同时丘脑网状核在调控睡眠,选择注意力,警觉方面起着重要作用。对TRN细胞和环路水平的研究指出TRN在不同的意识状态中扮演了重要角色,研究TRN的神经环路对于揭示TRN的复杂功能是非常必要的。纹状体是基底神经节的主要输入核团之一,其功能受损而致的神经系统疾病表明了纹状体在基底神经节中的重要性。研究纹状体的环路基础和各项生理机能能够有效解释纹状体在维持健康和导致疾病中所起的作用。小鼠纹状体在解剖结构上可分为背侧和腹侧两部分。小鼠纹状体由两大类神经元组成：能够向外投射的中型多棘神经元(Medium Spiny Neuron, MSN)以及在纹状体内部投射的中间神经元。我们发现在解剖结构上,背侧纹状体和小鼠丘脑网状核背侧距离很近,中间由内囊相隔,在小鼠脑袋的矢状切片上可以看出,TRN位于纹状体投射到黑质网状部(Substantia nigra pars reticulata, SNr)等下游核团的路径上,同时TRN是联系皮层和丘脑的核团并接受来自皮层和丘脑的投射,这同纹状体与皮层和丘脑的关系类似。基于这些现象,我们对纹状体与TRN间是否存在直接联系很感兴趣,通过查阅相关资料,没有发现相关研究报道。于是我们想利用新兴的逆向追踪技术及顺向病毒标记技术并结合电生理,光遗传和行为学方法来回答该问题。通过在TRN背侧注射射逆向追踪病毒,发现在背侧纹状体中存在投射到TRN背侧Parvalbumin(PV)神经元的中型多棘神经元。然后使用Dlx5/6-Cre小鼠和A2A-Cre小鼠,结合病毒标记及电生理方法来顺向验证逆向追踪病毒的结果。Dlx5/6-Cre小鼠注射病毒后,在TRN背侧区存在被病毒标记的投射纤维,但纤维总量比较少且投射区域较小；在注射病毒的A2A-Cre小鼠中,TRN背侧区域没有发现投射纤维,我们初步推测投射到TRN的纹状体神经元是直接投射路径的MSN。进一步使用注射病毒的Dlx5/6-Cre小鼠进行电生理实验验证该投射,但TRN区域给予局部的光刺激后没有诱发出TRN内PV神经元的相应电生理活动。电生理结果未能验证之前的结果,我们推测主要原因如下：Dlx5/6-Cre不只在纹状体MSN表达CRE重组酶,为了避免注射病毒感染背侧纹状体以外的神经元,选取的注射位点比较靠前同时使用的是感染效率相对较低的5型AAV,病毒注射量也相对较少(200nl)。这样被标记的到的神经元总量有限,投射到TRN背的纤维也相对较少,在电生理水平验证难度比较大。另外我们在电生理实验中采用的是冠状切片,这与纹状体投射纤维的走向是垂直的,很可能因为这样的切片方式将大量纤维切断使得光激活投射纤维时难以诱发显著反应。后续实验中将选用只在纹状体直接投射路径神经元中表达CRE酶的特异性更强的D1-Cre小鼠,同时选择病毒感染效率更高的8型AAV载体进行病毒注射,保证在不感染其他神经元的情况下尽可能多的感染D1-MSNs,这样有助于在电生理的验证实验。根据已有的实验结果我们得出：1)逆向追踪病毒证明背侧纹状体中的MSN投射到TRN背侧的PV神经元；2)顺向病毒标记证明该投射神经元不是纹状体间接投射路径神经元,可能是直接投射路径神经元；3)电生理水平未能验证背侧纹状体到TRN的直接投射,可能是病毒标记和电生操作方面的问题,需要对实验进行改进后来进行电生理方面验证。