谷氨酸能和GABA(中文为γ-氨基丁酸)能神经元是小鼠的内侧前庭神经核的主要神经元类型。在本课题的研究中,通过光遗传学的技术手段,我们分别特异性地激活了小鼠的单侧前庭神经核内的谷氨酸能神经元(VGlu T2+)和GABA能神经元(GAD2+),评估了小鼠的前庭神经核所发出的谷氨酸能和GABA能的神经通路的功能。在光遗传学刺激的实验过程中,我们发现光遗传学激活前庭神经核-VGlu T2~+神经元时,小鼠的姿势运动失衡评估分数会有着显著的增加,而在光刺激结束后,小鼠的姿势运动失衡评估分数又会迅速地恢复到基线水平。另一方面,在光遗传学激活前庭神经核GAD2~+神经元的实验中,小鼠的姿势运动失衡评估分数并没有显著的变化。我们进一步计算分析了实验过程中小鼠的支撑表面积的变化趋势,其特征也与姿势运动失衡评估分数的变化趋势一致,即在光刺激激活时有着显著的增加,而在光刺激结束后迅速恢复至基线水平。前庭神经核VGlu T2~+小鼠在光刺激时的症状与之前许多研究中运用手术损伤单侧前庭神经核所构造的小鼠模型的行为症状相当,具备急性前庭失衡症患者类似的行为表型。我们的研究结果证明在小鼠的前庭神经核中的谷氨酸能神经元亚群,而不是GABA能神经元亚群的活动会造成即时的并且非常强烈的姿势运动缺陷。最后,我们还通过整理分析光遗传学刺激后的小鼠姿势和行为参数如运动性和速度等,发现前庭神经核VGLu T2~+神经元的激活的影响可能不止停留在姿势运动方面,也会造成运动功能的障碍,并且这影响会在光遗传学刺激一个小时后随减弱但仍然存在。总体而言,这些结果表明,前庭神经核VGlu T2~+神经元在小鼠的平衡和姿势运动的功能中起着重要作用,但前庭神经核GAD2~+神经元则在小鼠的平衡和姿势运动中作用不显著。光遗传学方法将有助于表征参与前庭生理和病理生理的不同前庭神经核神经元群体的作用。另外,根据已有的研究,总结得到前庭神经核除了扮演保持平衡的关键核团这一角色外,它的功能异常还常常与晕动病、前庭偏头痛、帕金森氏病等多种疾病状态密切关联,而且以上所提及的疾病的症状也会伴随着压力应激而加重。并且在压力应激的情况下,患病的生物体脑内的蓝斑-去甲肾上腺素能系统的会被激活。所以在这一部分的研究中,我们将转基因小鼠技术与病毒示踪技术结合,实验的结果展示出,小鼠脑内的蓝斑到前庭神经核存在着明显的神经投射。并且免疫组化的结果显示的免疫荧光染色确定蓝斑-前庭神经核的投射为去甲肾上腺素能。同时我们对小鼠进行睡眠剥夺,发现小鼠在压力刺激下蓝斑去甲肾上腺素能神经元被强烈激活,而前庭神经核内的神经元未被明显激活,提示睡眠剥夺可能通过蓝斑-前庭神经核的去甲肾上腺素能神经调制起作用。本研究的结果一定程度上揭示了蓝斑与前庭神经核之间的联系,并且为继续研究蓝斑-前庭神经核神经环路在压力应激下前庭神经核功能异常的机制提供解剖结构学基础。