黑质网状部(substantia nigra pars reticulata,SNr)位于中脑部位,其主要特征是γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyricacid,GABA)神经元富集,被认为可能与癫痫的形成相关,但是SNr参与调控癫痫形成的相关的神经环路及其机制仍然不清楚。本研究中我们分别使用在体神经元记录和钙信号光纤记录的方式,发现在颞叶癫痫发作过程中,SNr中的GABA能神经元及其主要亚型小清蛋白(Parvalbumin,PV)神经元都出现过度激活的现象。使用光遗传学或者化学遗传学的方式特异性地抑制SNr的GABA能神经元或PV神经元具有延缓颞叶癫痫形成的作用,而使用光遗传学特异性地激活SNr的PV神经元则会加速颞叶癫痫的形成。为了解析SNr的PV神经元的相关神经环路在颞叶癫痫形成中的作用及其功能,我们使用顺向单级突触病毒示踪的方式追踪了 SNr的PV神经元的投射下游核团,并据此进一步使用光遗传学分别特异性地调控SNr的PV神经元投射到丘脑束旁核(parafascular nucleus,PF),丘脑网状核(reticularis nucleus,RT)或者丘脑连结核(reuniens nucleus,RE)的投射轴突末端,发现只有SNr-PF的PV投射环路参与调控了颞叶癫痫的形成过程。此外,结合在体神经元记录,急性脑片离体电生理和逆向跨单突触病毒追踪等实验技术,我们发现SNr的PV神经元直接投射到PF的GABA能神经元,并对其产生抑制作用。最后使用光遗传学的方式调控PF的GABA能神经元,模拟了SNr-PF的PV神经元的投射作用,结果发现激活PF的GABA能神经元可以抑制颞叶癫痫的形成过程,抑制PF的GABA能神经元可以促进颞叶癫痫的形成过程。因此,本研究首次发现SNr的PV神经元可以投射到PF的GABA能神经元形成抑制性神经环路,并且这条抑制性神经环路参与调控了颞叶癫痫的形成过程,抑制这条环路可以有效减缓颞叶癫痫的形成过程。"SNr PV-PF GABA能抑制性神经环路"的发现丰富了对癫痫异常网络形成的认识,对临床精准治疗靶点的选择和药物的研发都具有一定的指导意义。