Glutamatergic synapses from the insular cortex to the basolateral amygdala encode observational pain.

通讯作者
Tao Chen

Results

Demo鼠做手术使其左后肢产生疼痛，放在笼子一端，另一端放同胞鼠，陌生鼠组作为观察鼠，另外还有control鼠
- 随着长达4周的观察，发现，同胞鼠疼痛阈值下降最快，陌生鼠其次
- 查看了同胞鼠和陌生鼠各脑区的cFos表达情况，发现同胞鼠右侧 IC 和 BLA 表达最高
通过病毒示踪和免疫组化发现，IC-BLA是谷氨酸能的投射
在BLA注入逆向示踪的病毒，在IC中标记的细胞做whole cell recording，发现同胞鼠组中突触前的谷氨酸能释放增强，说明投射到BLA的IC的神经元活动增强。
在IC注射ChR2的病毒，在BLA去记录锥体神经元和中间神经元的活动
- 通过paired-pulse ratio (PPR)发现IC对BLA的谷氨酸能投射增强
分别凋亡BLA锥体神经元和中间神经元
- 在WT鼠IC注射AAV2/1-hSyn-Cre-EGFP，在BLA注射AAV2/9-CaMKIIa-DIO-taCaspase3-mCherry，可以使BLA的锥体神经元特异性的凋亡，发现同胞鼠疼痛阈值下降快的特点消失了，即共情消失了
- 在GAD2-Cre小鼠，在IC注射AAV2/1-hSyn-FLEX-Flpo，BLA注射AAV2/9-Ef1a-fDIO-taCasp3-TEVp-WPRE，特异性凋亡中间神经元，发现同胞鼠疼痛阈值下降更快了
  - 说明IC谷氨酸能神经元投射到BLA中，形成了前馈抑制
操作IC-BLA环路的投射改变了观察疼痛
- 在陌生鼠组中，特异性标记IC投射至BLA的神经元，使其带上hM3Dq，注射CNO激活IC的输入后发现，陌生鼠组的疼痛阈值下降增快了
- 在同胞鼠汇总，特异性标记IC投射至BLA的神经元，使其带上hM4Di，注射CNO抑制IC的输入后发现，陌生鼠组的疼痛阈值下降变慢了了
通过对观察鼠中，同胞鼠和陌生鼠的RNA-Seq分析，发现Syt2和RIM3在同胞鼠中上调，对于观察疼痛很关键