1、PBN-CM环路调控瘙痒行为

光纤钙成像技术发现组胺和氯喹诱发的急性瘙痒模型中CM脑区神经元活性增加。电损毁CM脑区后急性和慢性瘙痒模型中小鼠抓挠行为减少，并能缓解慢性疼痛模型中的焦虑行为。
顺行示踪病毒发现PBN主要投射到CM脑区，免疫荧光实验在慢性瘙痒模型中该神经环路（PBN-CM）神经元激活数量显著增加。光纤钙成像技术发现组胺和氯喹诱发的急性瘙痒模型中PBN-CM环路神经元活性增强，在光抑制该神经环路后可减少瘙痒引起的抓挠行为。

图1：光纤钙成像技术发现急性瘙痒模型PBN-CM环路神经元活性增强

2、急、慢性瘙痒模型CM-mPFC环路电生理特点存在差异

为进一步探究PBN-CM环路下游脑区，他们通过病毒示踪技术发现PBN-CM环路纤维主要输出到前额叶皮层（mPFC),在mPFC脑区注射逆行示踪病毒投射到CM脑区，证实了存在PBN-CM-mPFC神经环路的存在。

化学慢性激活CM-mPFC神经环路不影响急性和慢性瘙痒模型中小鼠抓挠行为，而抑制该神经环路后可明显减少瘙痒模型中的抓挠行为，并缓解慢性瘙痒模型小鼠的焦虑情绪。电生理实验发现在慢性瘙痒模型中CM-mPFC环路神经元自发性兴奋性突触后电流增强，但在急性瘙痒模型中并不出现这种变化。急性和慢性瘙痒模型CM-mPFC环路神经元放电活动均增加，但慢性瘙痒模型更为显著。

图2.病毒示踪实验揭示PBN-CM-mPFC神经环路

3、不同CM→mPFC亚型神经元调控急、慢性瘙痒

病毒示踪实验发现CM脑区投射到mPFC区域兴奋性锥体神经元和抑制性中间能神经元，分别简称为CM→mPFC-PN 和 CM→mPFC-IN神经元。离体实验发现光激活CM-mPFC环路神经元后，急性瘙痒动物模型中主要mPFC脑区锥体神经元激活，慢性瘙痒动物模型中主要mPFC脑区中间能神经元激活。

进一步电生理实验发现慢性瘙痒动物模型mPFC-IN神经元NMDA电流明显增强，mPFC脑区注射NMDA受体拮抗剂后能够明显减少抓挠行为，并能够缓解焦虑情绪。这些结果表明CM→mPFC-PN 神经元参与调控急性瘙痒，CM→mPFC-IN神经元参与调控慢性瘙痒。

图3：不同CM→mPFC亚型神经元在急、慢性瘙痒中电生理特点

总结

本文揭示了慢性瘙痒引起焦虑情绪的神经环路：PBN-CM环路投射到下游mPFC中间能神经元活性增强，引起局部前馈抑制作用增强，最终导致锥体神经元兴奋性/抑制性失衡。