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目的:近年研究表明,全身麻醉意识消失和恢复的过程涉及睡眠-觉醒通路的参与。课题组前期利用光遗传学技术,在丙泊酚麻醉状态下特异性激活五羟色胺转运体转基因（Serotonin transporter transgenic,SERT-cre）小鼠中缝背核（Dosal Raphe Nucleus,DRN）的5-羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）能神经元,能加速小鼠翻正反射恢复时间,提示促觉醒核团DRN参与了丙泊酚静脉全身麻醉的意识恢复过程。本实验从神经通路的角度出发,旨在进一步明确参与丙泊酚静脉全身麻醉的DRN的5-HT能神经通路。本实验利用光遗传学、c-Fos染色及神经毁损技术,对DRN的5-HT能神经元的投射进行追踪。旨在从神经通路的角度出发,研究丙泊酚致意识改变的机制。方法:1.选取12只SPF级健康雄性成年SERT-cre小鼠,随机分为光遗传激活ChR2实验组（rAAV-Ef1α-DIO-hChR2-mCherry-WPRE-pA,n=6）和对照组（rAAV-Ef1α-DIO-mCherry-WPRE-pA,n=6）.此光遗传病毒具有顺行示踪功能,等待4周病毒稳定表达后,尾静脉单次给予丙泊酚（20 mg/kg）,并同时给予光刺激,待小鼠出现翻正反射恢复（recovery of righting reflex,RORR）后停止给光,停止光刺激90分钟后,进行灌注取脑,对DRN的5-HT能神经元的投射脑区进行追踪并对下游投射脑区进行c-Fos染色。2.选取SPF级健康雄性成年C57小鼠36只,随机分为前扣带回（anterior cingulate cortex,ACC）毁损组（鹅膏氨酸,n=6）及其对照组（生理盐水,n=6）,Eth丘脑筛状核（Ethmoid thalamic nucleus,Eth）毁损组（鹅膏氨酸,n=6）及对照组（生理盐水,n=6）,VPM（Ventral posteromedial thalamic nucleus,VPM）毁损组（鹅膏氨酸,n=6）及其对照组（0.9%生理盐水,n=6）,对DRN投射脑区ACC、Eth、VPM进行毁损,15天后尾静脉单次给予丙泊酚（20 mg/kg）,记录毁损组与对照组小鼠在丙泊酚麻醉恢复期RORR时间及皮层脑电的变化。3.选取12只SPF级健康雄性成年SERT-cre小鼠,随机分为光遗传激活组实验组（rAAV-Ef1α-DIO-hChR2-mCherry-WPRE-pA,n=6）和mcherry对照组（rAAV-Ef1α-DIO-mCherry-WPRE-pA,n=6）,建立光遗传实验模型,在DRN处注入病毒并在ACC处埋植光纤,待4周后转入病毒稳定表达.在ACC处给予光刺激,在激活DRN5-HT-ACC通路后记录实验组及对照组小鼠在给光刺激及不给光刺激时RORR时间及皮层脑电的变化。结果:1.病毒示踪实验结果显示,在DRN处注射顺行示踪病毒后,脑片切片染色发现,DRN的5-HT能神经元可顺行投射至ACC、Eth、VPM和腹侧眶皮质（ventral orbital cortex,VO）处。且激活DRN的5-HT能神经元可使其投射脑区ACC的c-Fos表达增加。2.毁损部分实验结果显示,与生理盐水对照组相比,ACC毁损组RORR时间延长,脑电分析结果显示δ波增多,β波减少;Eth及VPM毁损组RORR时间及脑电变化均无明显变化,无统计学差异。3.光遗传学调控通路实验结果显示,与对照组相比,光遗传学特异性激活DRN5-HT-ACC通路,可加速小鼠从丙泊酚麻醉中苏醒,表现为RORR时间显著缩短,脑电δ波减少,β波增加（P<0.05）。结论:1.中缝背核5-羟色胺能神经元可顺行投射至ACC,Eth,OV,VPM,激活DRN的5-HT能神经元可使ACC的c-Fos表达增加。2.ACC参与小鼠丙泊酚全身麻醉致意识改变的过程3.DRN5-HT-ACC在丙泊酚麻醉中发挥促觉醒效应。