我国科学家发现重复刻板行为的脑-脊髓神经环路

自我梳理是人和动物清除自身体表异物（例如污垢）的本能重复刻板行为，具有重要的生物学意义。病理性重复刻板行为被认为是发现自闭症和强迫症等精神疾病发病机理的窗口。然而，大脑与脊髓之间如何协同引发重复刻板行为的神经机制还不清楚。近日，我国北京生命科学研究所的科学家团队在神经科学刊物《Neuron》杂志发表题为“A brain-to-spinal sensorimotor loop for repetitive self-grooming”的研究结果，报道了重复刻板行为的脑-脊髓神经环路。

该研究发现，在三叉神经脊髓核的尾侧部表达小脑素-2的神经元（Cbln2+Sp5C神经元）形成一条向脊髓投射的下行神经通路，在维持自我梳理的重复刻板行为中扮演了重要的角色。抑制Cbln2+Sp5C神经元可以阻断感觉诱发和压力诱发的重复性自我梳理行为，而激活这些神经元则可触发类似自我梳理行为的重复前肢运动。进一步研究表明，Cbln2+Sp5C神经元接受来自三叉神经节感觉神经元和下丘脑室旁核神经元的输入。Cbln2+Sp5C神经元向脊髓投射支配脊髓颈段的运动神经元和中间神经元，是自我梳理重复刻板行为的充分且必要条件。基于此，研究人员提出关于重复刻板行为的“感觉-运动闭环”模型：小鼠每次自我梳理将激活Cbln2+Sp5C神经元，并通过促进下一周期的自我梳理行为而形成反馈式的闭环神经机制来维持重复刻板行为。

该研究表明，脑与脊髓的协同调节在重复刻板行为中扮演了重要角色。