既往研究認為，背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglion, DRG)將信號上傳到脊髓投射神經(jīng)元 (spinal projection neurons, SPNs)，經(jīng)丘腦到達軀體感覺皮質的第四層。第五層神經(jīng)元接收淺層的信息，通過皮質脊髓束(corticospinal tract, CST)下行投射至脊髓。然而，本研究揭示背角深層SPNs 與感覺運動皮質的第五層皮質脊髓神經(jīng)元(corticospinal neurons, CSNs)的一個子集-脊髓皮質接收神經(jīng)元 (spino-cortical recipient neurons,SCRNs) 存在直接的脊髓皮質通路。結果：（1）L5DRG 神經(jīng)元注射順行跨多突觸的H129-EGFP 病毒，對側初級運動皮質 (primary motor cortex, MOp) 和軀體感覺皮質下肢區(qū)(somatosensory cortex lower limb, SSpll)第五層神經(jīng)元表達綠色熒光蛋白。脊髓注射順行跨單突觸病毒 (Hs06-mCherry) 及輔助病毒，MOp 和SSpll第五層神經(jīng)元表達mCherry 紅色熒光。結果提示，SPNs 與SCRNs 之間存在繞過丘腦的直接連接。（2）腰脊髓注射非跨突觸AAV2/9-hSyn-EGFP，未在軀體感覺皮質觀察到EGFP 的熒光信號。進一步通過非跨突觸示蹤等技術，確定了SPNs 的上行軸突與SCRNs 的下行軸突連接區(qū)域，即脊髓-皮質連接盤(spino-cortical connecting disc, SCCD)。SCCD 位于基底腦橋核(basilar pontine nucleus, BPN)。（3）通過多重過氧化物酶電子顯微鏡，發(fā)現(xiàn)脊髓上行軸突與皮質下行軸突在SCCD 處存在突觸連接。激活脊髓上行軸突后，皮質下行軸突的鈣信號明顯上升，表明它們之間存在直接的功能連接。（4）稀疏標記技術顯示，STT 和CST 通過脊髓皮質通路連接，引起響應外周刺激的快速感覺運動轉換。（5）光遺傳學和化學遺傳學等實驗性證明，位于BPN 的脊髓皮質通路調(diào)節(jié)痛覺反應。在神經(jīng)病理性疼痛模型中，抑制脊髓皮質通路可緩解痛行為。結論：存在一條繞過丘腦調(diào)節(jié)傷害性感受的脊髓皮質直接通路。該通路為疼痛研究提供新見解和新思路。（Cai B, Wu D, Xie H,et al.A direct spino-cortical circuit bypassing the thalamus modulates nociception.Cell Res,2023,33(10):775-789.北京大學神經(jīng)科學研究所，劉一璇 譯，劉風雨 校）