吓尿了是一种有趣的、普遍存在于人和动物的、被人们所熟知的生物现象,人们曾一度在网络上用“吓尿了”夸张地表示自己的恐惧情绪。然而,这一现象背后的神经环路机制并不清楚。与人类不同的是,对于大多数其他哺乳动物而言,它们的尿液也会传递重要的信息,例如标记领地和吸引异性等。而有趣的是,在危机四伏的环境中排出体外的尿液所散发的气味更容易暴露自己的行踪,从而被捕食者发现,因此这并不利于生存。那么这种行为是否受大脑神经系统有意识地控制?这至今仍然是一个未解之谜。因此,本文围绕恐惧排尿行为的发生机制开展了以下研究:1)TMT介导的恐惧排尿神经网络示踪。给予小鼠捕猎者刺激物2,4,5-三甲基噻唑啉（2,4,5-Trimethylthiazoline,TMT）气味刺激发现,TMT通过嗅觉输入可以引发小鼠的恐惧排尿行为。鉴于嗅球（Olfactory Bulb,OB）是气味信息处理的第一级中枢,膀胱是完成排尿的重要器官,利用伪狂犬病毒（Pseudorabies Virus,PRV）逆向跨多级神经突触标记工具和狂犬病毒（Rabies Virus,RV）逆行标记神经网络工具解析了调控OB和膀胱壁的多级和单级神经网络,结果发现杏仁前部基底内侧核（Anterior part of basomedial amygdaloid nucleus,BMA）既可以直接支配OB,又能够通过多级神经网络作用于膀胱壁,提示BMA可能通过协调OB和膀胱壁活动参与恐惧排尿行为。2)BarvGlut2神经元在恐惧排尿行为中扮演的角色。受限于TMT诱发小鼠恐惧排尿行为的实时性差和冻结反应比例低,本文基于巴普洛夫条件反射建立了稳定的恐惧排尿模型。利用病毒混合注射转基因动物的标记策略发现,携带CaMKIIα 启动子的重组腺相关病毒（Recombinant adeno-associated Virus,rAAV）可以高特异地标记脑桥巴林顿核（Barrington’s nucleus,Bar）的vGlut2（BarvGlut2）神经元,并结合FosTRAP2活动依赖小鼠确定BarvGlut2神经元参与恐惧排尿行为;利用化学遗传学方法抑制BarvGlut2神经元可阻断恐惧排尿的排尿行为却不影响冻结行为;进一步利用RV逆向跨单级神经突触示踪技术解析BarvGlut2神经元的直接输入网络发现,中脑导水管周围灰质（Periaqueductal Gray,PAG）对Bar的支配作用最强,并且利用光激活投射到Bar的PAG神经元可以诱发小鼠出现稳定的恐惧排尿行为。这些结果提示,BarvGlut2神经元仅介导恐惧排尿行为中的排尿行为,而PAG介导恐惧排尿行为。3)LPAGvGlut2神经元可共支配McRN和BarvGlut2神经元调控恐惧排尿行为。针对PAG-BarvGlut2神经投射,利用病毒标记和光遗传膜片钳技术发现,外侧PAG（LPAG）的vGlut2（LPAGvGlut2）神经元与BarvGlut2神经元之间存在兴奋性单突触连接;光纤记录LPAGvGlut2-Bar神经投射发现,恐惧排尿行为发生时有明显Ca2+信号响应;利用不同光强激活LPAGvGlut2-Bar神经投射发现,低光强时小鼠仅表现为排尿行为,高光强则表现为恐惧排尿行为,而抑制这条神经投射后恐惧排尿行为消失。以上结果表明,该神经投射与恐惧排尿行为密切相关。通过分析不同光强激活该神经投射后全脑范围c-fos蛋白表达发现,延髓巨细胞网状核（Magnocellular reticular nucleus,McRN）差异最显著;利用病毒标记和原位杂交技术发现,有一群LPAGvGlut2神经元同时投射到Bar和McRN,并且激活投射到McRN的LPAGvGlut2神经元胞体可以导致小鼠出现恐惧排尿行为,而激活投射到McRN的LPAGvGlut2神经元投射到Bar的神经纤维仅引发排尿反射;抑制BarvGlut2神经元胞体,同时激活投射到McRN的LPAGvGlut2神经元胞体,排尿行为消失仅表现出恐惧反应,而去除对BarvGlut2神经元的抑制后小鼠又恢复恐惧排尿行为。这些结果表明,这群LPAGvGlut2神经元通过同时作用于Bar和McRN介导小鼠的恐惧排尿行为,其支配BarvGlut2神经元介导恐惧排尿的排尿行为,支配McRN神经元介导恐惧排尿的恐惧反应。综上,本文解析了先天嗅觉恐惧诱导恐惧排尿的可能通路结构,并基于建立的稳定恐惧排尿模型研究了共支配恐惧和排尿行为的神经网络,揭示了恐惧排尿行为的神经环路机制,丰富了人们对脑信息处理机制的认识。