Lateral preoptic area glutamate neurons relay nociceptive information to the ventral tegmental area.
Lateral preoptic area glutamate neurons relay nociceptive information to the ventral tegmental area.
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DOI：
10.1016/j.celrep.2023.113029
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发表时间：
2023-09-26
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8.8
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中科院分区：
文献类型：
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作者：
腹侧被盖区(VTA)已被认为在疼痛中起作用，但调节VTA活动的脑结构对伤害性刺激的反应尚不清楚。在这里，我们证明了外侧视前区(LPO)谷氨酸神经元将伤害性信息传递到VTA。这些在VTA神经元上突触的LPO谷氨酸能神经元对伤害性刺激和条件性刺激作出反应，预测伤害性刺激，也介导厌恶。相反，在VTA内突触的LPO-GABA神经元介导奖赏。通过超微结构定量突触分析、体外电生理学和功能神经解剖学，我们确定了LPO谷氨酸能和GABA能神经元与VTA多巴胺能、GABA能和谷氨酸能神经元之间存在复杂的回路。我们认为，LPO谷氨酸能神经元在伤害性刺激的加工和传递伤害性刺激的信息中起因果作用。从LPO谷氨酸能神经元到VTA的通路代表了外周伤害性信息和边缘系统之间不可预测的接口。Barker等人。通过激活腹侧被盖区的GABA神经元，发现一组以前未定义的外侧视前区谷氨酸神经元将伤害性信息传递到腹侧被盖区。
The ventral tegmental area (VTA) has been proposed to play a role in pain, but the brain structures modulating VTA activity in response to nociceptive stimuli remain unclear. Here, we demonstrate that the lateral preoptic area (LPO) glutamate neurons relay nociceptive information to the VTA. These LPO glutamatergic neurons synapsing on VTA neurons respond to nociceptive stimulation and conditioned stimuli predicting nociceptive stimulation and also mediate aversion. In contrast, LPO GABA neurons synapsing in the VTA mediate reward. By ultrastructural quantitative synaptic analysis, ex vivo electrophysiology, and functional neuroanatomy we identify a complex circuitry between LPO glutamatergic and GABAergic neurons and VTA dopaminergic, GABAergic, and glutamatergic neurons. We conclude that LPO glutamatergic neurons play a causal role in the processing of nociceptive stimuli and in relaying information about nociceptive stimuli. The pathway from LPO glutamatergic neurons to the VTA represents an unpredicted interface between peripheral nociceptive information and the limbic system. Barker et al. discover that a previously undefined population of lateral preoptic area glutamate neurons relays nociceptive information to the ventral tegmental area via the activation of ventral tegmental area GABA neurons.
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