PNAS：复旦大学吴瑞琪团队发现鼻-脑轴，鼻气流频率经嗅周皮层-杏仁核环路双向调节焦虑，揭示缓慢呼吸抗焦虑的神经基础
来源：iNature 2026-08-31 15:10
作者揭示了嗅周皮层（PRC）中的小清蛋白阳性（PV⁺）中间神经元双向追踪鼻传入频率以调节焦虑状态。
缓慢鼻呼吸缓解负面情绪，但精确的鼻-边缘系统通路及其因果贡献仍不清楚。
2026年8月18日，复旦大学吴瑞琪独立通讯在PNAS 在线发表题为A nose-to-brain circuit underlies anxiety regulation by nasal afferent frequency in mice的研究论文。
该研究鉴定小鼠中一条从鼻腔嗅觉感觉神经元（OSNs）到嗅球（OB）僧帽细胞，再到嗅周皮层（PRC）小清蛋白阳性（PV⁺）长投射中间神经元，随后到后基底外侧杏仁核（pBLA）谷氨酸能神经元的通路，通过该通路鼻传入活动以频率依赖性方式双向调节焦虑。低频鼻气流或光遗传OSN刺激通过激活PV⁺神经元诱导抗焦虑并增加PRC高伽马功率，而高频则具有相反效应。
OB→PRC^PV通路的化学遗传沉默消除了由OSN刺激驱动的焦虑样行为的频率依赖性调节。所鉴定回路的选择性激活或抑制产生相反的行为效应（分别为抗焦虑与致焦虑），与低频和高频OSN刺激的结果平行。显著地，在焦虑模型中，2周低频鼻气流/光遗传OSN刺激方案改善了焦虑样行为并恢复了PRC高伽马活性。
本研究揭示了一条通过鼻传入频率双向调节焦虑的鼻-脑轴，为焦虑症提供了潜在干预策略和靶点。
缓慢而规律的呼吸练习——被多种文化传统（如道教、冥想、瑜伽和调息法）所采用——对情绪状态具有深远的调节效应，并且在治疗焦虑症方面具有临床有效性。已知呼吸节律的自动产生源于脑干，而意志性调控涉及额叶皮层-脑干自上而下通路。
然而，缓慢呼吸影响焦虑的精确神经机制在很大程度上仍然未知。缓慢呼吸对小鼠情绪状态的影响不仅可以来自自上而下的回路操控，还可以直接来自脑干操控所产生的缓慢呼吸本身。
这意味着除了意志性控制外，还存在一种非意识的体-脑相互作用用于呼吸-情绪调节。缓慢鼻呼吸与缓慢口呼吸相比表现出优越的抗焦虑效果，提示节律性鼻传入信号在焦虑调节中的潜在独特作用。
鼻呼吸节律在人类和啮齿动物中均同步脑振荡。嗅觉感觉神经元（OSNs）对鼻气流具有机械敏感性，其活动诱导嗅球（OB）中的频率偶联激活。在解剖学上，OB与边缘系统复杂连接——一个对情绪反应性和应激应答至关重要的网络，其中若干脑区的神经振荡已被发现与鼻呼吸周期同步。
通过嗅上皮或OB消融，或通过阻塞鼻气流来破坏鼻输入，减少了这些呼吸锁定振荡并升高了焦虑样行为。恢复由OB抑制导致的边缘伽马振荡减少可缓解情感相关缺陷。这些发现提示一种鼻-边缘机制，通过该机制鼻呼吸频率可能通过神经夹带塑造OSN活动以调节焦虑状态。
然而，鼻传入输入频率是否能因果性地调节焦虑，以及如果能，其方式如何，仍不清楚。
图1.光基因OSN操纵双向调控类焦虑行为（摘自PNAS ）
为填补这些知识空白，作者在小鼠中使用光遗传OSN刺激和可控鼻气流来操纵鼻传入频率，以研究其在焦虑调节中的作用。作者发现OSN活动以频率依赖性、双向方式调节焦虑样行为。作者利用光遗传学、化学遗传学、电生理学、光纤光度法、行为测试和病毒示踪，揭示了这种鼻-情绪调节背后的细胞和回路机制。
作者揭示了嗅周皮层（PRC）中的小清蛋白阳性（PV⁺）中间神经元双向追踪鼻传入频率以调节焦虑状态。此外，作者鉴定了一条三突触鼻-边缘通路（OSNs→OB僧帽细胞→PRC PV⁺中间神经元→后基底外侧杏仁核（pBLA）谷氨酸能神经元），该通路构成了这种频率依赖的焦虑双向调节的基础。
参考消息：https://doi.org/10.1073/pnas.2603853123
版权声明 本网站所有注明“来源：生物谷”或“来源：bioon”的文字、图片和音视频资料，版权均属于生物谷网站所有。非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将追究法律责任。取得书面授权转载时，须注明“来源：生物谷”。其它来源的文章系转载文章，本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的，转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
