体温を制御する視床下部回路

体温の恒常性維持は哺乳類の生存に不可欠であり、視床下部の温度感受性ニューロンによって部分的に調節されていることが知られています。しかし、特定の神経経路およびそれに対応する神経細胞集団は完全には解明されていません。これらの経路を同定するため、著者らは cFos 染色を用いて熱刺激によって活性化されるニューロンを同定し、外側視索前野腹側部（vLPO）および背内側視床下部背側部（DMD）内のニューロンのサブセットで発現が誘導されることを見出しました。光遺伝学を用いた vLPO のGABA作動性ニューロンの活性化は、身体活動の低下とともに体温を低下させました。これらのニューロンの光遺伝学的抑制は、発熱レベルの高体温をもたらしました。これらのGABA作動性ニューロンは vLPO から DMD へ投射しており、DMD における神経終末の光遺伝学的刺激も体温および活動を低下させました。電気生理学的記録により、vLPO GABA作動性ニューロンが DMD ニューロンの神経活動を抑制することが明らかになり、カルシウムトランジェントのファイバーフォトメトリーにより、DMD ニューロンが寒冷によって活性化されることが明らかになりました。したがって、designer receptors exclusively activated by designer drugs（DREADDs）または光遺伝学を用いた DMD ニューロンの活性化は、エネルギー消費および活動の大幅な増加を伴って体温を上昇させました。最後に、DMD ニューロンの光遺伝学的抑制は、vLPO のGABA作動性ニューロンの刺激と同様に低体温を引き起こしました。このように、vLPO GABA作動性ニューロンは DMD ニューロンの熱産生効果を抑制しました。総合すると、本データは熱刺激に応答して深部体温を低下させる vLPO→DMD 神経経路を同定し、DMD からの出力が活動誘発性の熱産生を誘導できることを示しています。