OrexinA和orexinB（合称orexins）由下丘脑外侧区、后区和穹窿周区中的orexin能神经元合成和分泌。虽然orexin能神经元局限于小小的下丘脑，但其发出的纤维却投射至包括脊髓在内的几乎所有脑区，从而构成了中枢orexin能神经系统。现已有两类orexin受体被发现:orexin1型受体(orexin1 receptor,OX1R)和orexin2型受体(orexin2 receptor, OX2R)，这两类受体均为G蛋白耦联受体。分子生物学和免疫组织化学研究表明，在接受orexin能神经纤维投射的脑区中均发现有orexin受体的表达，只不过分布orexin受体的类型和数量各异。　　大量的研究已经表明，中枢orexin能神经系统参与了机体许多非躯体性生理功能的调节，包括摄食、睡眠-觉醒循环、食物与药物成瘾、内分泌以及情绪等。然而，尽管解剖学证据已经揭示许多皮层下运动结构均接受下丘脑orexin能神经系统的直接投射，并且这些区域也有orexin受体表达，但是orexin对这些皮层下运动结构中神经元活动的作用目前仍知之甚少。我们实验室先前的工作已经揭示orexin能够兴奋小脑间位核和脑干前庭外侧核神经元并进而促进大鼠的运动行为，而orexin对黑质和脊髓运动神经元也有兴奋作用。　　苍白球(globus pallidus)是基底神经节的核心组构之一，由苍白球内侧部(internal globus pallidus，GPi)和苍白球外侧部(external globus pallidus，GPe)所构成。其中GPe主要接受新纹状体，特别是底丘脑核的传入，并与底丘脑核共同构成基底神经节环路的起搏者(pacemaker);而GPe传出主要到底丘脑核，也包括GPi，黑质网状部，丘脑网状核和新纹状体等。目前认为GPe是基底神经节环路中的一个重要整合中枢，与帕金森病(Parkinsons disease，PD)和亨廷顿病（Huntingtons disease，HD）等重大运动疾病密切相关，且是临床上深部脑刺激治疗PD和HD的主要靶点之一。已有报道表明，GPe也接受下丘脑orexin能神经系统的直接投射。但是对orexin对GPe神经元电活动的作用还不清楚。本实验即通过离体脑片制备和细胞外电生理记录技术结合免疫荧光组织化学方法研究orexin对大鼠GPe神经元的作用以及orexin受体在GPe中的分布。　　本实验在大鼠离体脑片上共记录了98个GPe神经元。GPe神经元(98/98，100％)对短时程灌流(3 min) orexin A或orexin B均表现出兴奋性反应，且呈现剂量依赖性反应。用低钙/高镁人工脑脊液灌流脑片不能阻断orexin A和orexin B引起的兴奋反应，说明orexin对GPe神经元的兴奋作用是一个直接的突触后效应。OX1R高选择性阻断剂SB-334867能够部分阻断orexinA和orexinB对GPe神经元的兴奋性作用，而OX2R高选择性激动剂[Ala11，D-Leu15]orexin B可以模拟orexins对GPe神经元的兴奋效应。这些结果有力地说明了orexin对GPe神经元具有兴奋性作用，并且该兴奋作用是由OX1R和OX2R共同介导的。应用免疫荧光组织化学技术，我们发现OX1R和OX2R在GPe中均有分布，进一步证明了电生理学实验的结果。有趣的是，对电生理学实验结果进一步的统计学分析发现GPe中可能存在三种不同状态的神经元（分别记为:状态A、状态B和状态C）:处于状态A的GPe神经元的平均自发放电频率较低（11.2±1.4 spikes/s），但对orexin刺激呈现的兴奋性反应最强烈（300 nM的orexinA引起的兴奋性反应幅度为126.3％±14.5％）;处于状态B的GPe神经元的平均自发放电频率中等（25.0±1.6 spikes/s），对orexin刺激呈现的兴奋性反应的幅度也中等（300 nM的orexinA引起的兴奋性反应幅度为28.4％±2.6％）;处于状态C的GPe神经元的平均自发放电频率较高(52.4±1.9 spikes/s)，但对orexin刺激呈现的兴奋性反应却最低（300 nM的orexinA引起的兴奋性反应幅度为16.1％±1.7％）。我们推测，这三种不同状态的GPe神经元可能具有不同的生理功能或代表了不同类型的GPe神经元，而orexin能够对这三类不同状态的神经元做出程度各异的调制。这些研究结果表明，orexin能够通过激活OX1R和OX2R直接兴奋GPe神经元，从而影响基底神经节环路的活动，提示中枢orexin能神经系统可能参与经基底神经节的运动起始并与PD等基底神经节运动疾病相关。