应激源激活的神经回路/通路

二、应激源激活的神经回路/通路

众多研究表明存在特异性应激中枢通路。这些中枢通路分别参与交感神经元和肾上腺髓质以及HPA轴活性的调节,可能回路中之一是最基本的,其他回路从属于它,所有的回路结合在一起形成功能回路,保证急、慢性应激反应的最大的适应性,保护机体免受有害刺激。

不同的应激源引起不同的神经和内分泌反应。在急性条件下通过记录ACTH、皮质酮、去甲肾上腺素、肾上腺素水平以及在室旁核(及在边缘核的一些实验中)细胞外去甲肾上腺素水平的参数,免疫染色测定c-fos活性,原位杂交技术检测CRH mRNA的表达等,可得到足够的资料提出这些应激源在中枢神经系统可能的作用路线和靶细胞。应激源在唤起应答和在神经回路中不同,但每种应激源能够激活多种脑结构。在此描述的部分路径是最可能的,但并不是唯一的。

(一)制动/束缚应激

Hans Selye首次使用制动应激,用大鼠来证明他提出的应激综合征。例如,肾上腺肥大,胃黏膜糜烂,胸腺淋巴管萎缩。最初的制动过程包括把大鼠的腿捆在一起,用毛巾把大鼠紧紧包起来。所有各种制动性应激应当被视作躯体上、心理上应激源的混合物,体温降低和疼痛刺激作为制动过程的重要组成部分。这样的制动应激所产生的各种应激效应系统的激活模式导致拘紧、疼痛应激和体温的变化。

应激效应系统最强反应通常在制动应激开始后的30分钟被观察到,长期暴露在间歇性制动刺激下,中枢应激反应的幅度有所减小,这类似于应激效应系统耗竭的习惯性反射。这可以通过持续不断的基本或激起的应激,使去甲肾上腺素释放到室旁核的细胞外液的数量的减少来加以证明,且与最大量的去甲肾上腺素释放有关,而去甲肾上腺素的释放与大鼠暴露在长期制动应激中刺激的持续累积不相匹配。增强的c-fos活性在制动应激后的30~120分钟内在几个脑区中发现,如中枢儿茶酚胺系统、脑干非儿茶酚胺能神经元、丘脑、下丘脑、边缘系统、大脑皮质,这表明许多系统受到该应激源的影响。

制动应激通过运动神经系统、自主神经系统和HPA系统激活各种内分泌、生理和行为反应。几种来自脊髓和三叉神经感觉纤维的躯体感觉信息,这些神经元(主要通过背角或孤束核神经元内部)激活脊髓和延髓防御和自动反射机制,作为这种“警告”反应的结果,内脏感觉(心血管、呼吸等)系统和交感肾上腺系统被激活。

上行性“长神经元回路”环包括几种神经通路,由迷走神经、舌咽神经携载的内脏感觉信息进入脑干到达孤束核形成突触。在此,这些纤维及其侧支终止于孤束核的内脏感觉神经元和儿茶酚胺能神经元。孤束核内脏感觉神经元双侧中转信息传递到脑桥臂旁核或直接到前脑结构(下丘脑边缘),相反,脑桥臂旁核中转内脏信息传递到丘脑、杏仁体和脑岛皮质。这条通路似乎导致内脏自主组织对应激的反应,包括心血管、呼吸、胃肠道的活动。直接的孤束核-前脑投射可能在下丘脑外侧区中转,以终止神经内分泌(主要在室旁核)和边缘(杏仁体)系统的神经元。

躯体感觉信号通过第一感觉神经元进入脊髓背根(主要在Ⅰ~Ⅴ层和背角的X部终止),而来自头、颈区的信号由三叉神经、面神经、舌咽神经和迷走神经、躯体感觉纤维携载到达三叉神经脊束核。从这些重要的感觉区看,应激诱导的信号至少通过4条主要途径传递。

(1)传递到丘脑腹后外侧核和腹后内侧核的感受伤害信号由脊髓丘脑束、三叉丘脑束和内侧丘系通路携载。丘脑皮质纤维在此起源和终止于躯体感觉皮质。

(2)某些背角神经元组成脊髓网状丘脑束。这个多突触的通路在各种脑干网状细胞群中转应激反应,信号最后到达边缘皮质区,边缘皮质区参与组织应激刺激行为反应。

(3)一条直接的脊髓下丘脑通路也曾被描述过。起源于背角神经元和在脑干任何神经元内未与突触联系的上行性纤维,上行至下丘脑外侧区。从这里,下丘脑外侧区的中间神经元把信号传递到下丘脑内侧区,主要到侧脑室、弓状核和腹中间核。

(4)自脊髓感觉神经元到脑干儿茶酚胺能A1和A2区细胞(脊髓网状通路)的直接投射已经被定位。具有双侧终端的上行纤维到达腹侧延髓,延髓的某些纤维投射到孤束核的A2细胞(即延髓孤束纤维),它也能触及来自迷走神经和舌咽神经的内脏感觉信息。值得注意的是,这些内脏感觉信息在孤束核中转后,传递到延髓腹侧的儿茶酚胺能和非儿茶酚胺能神经元。起源于A1和A2神经元的腹侧去甲肾上腺素束和起源于脑干C1~C2神经元的肾上腺素能纤维,以及起源于蓝斑下区的去甲肾上腺素纤维,上行至前脑,支配下丘脑和边缘系统的大部分。

下行性通路:束缚应激唤醒的应激途径起源于皮质、边缘系统、下丘脑和一些低位脑干的神经元(神经输出),激活了自主输出系统。下行性通路的组成部分之间(皮质-下丘脑、边缘系统-下丘脑、边缘系统-脑干、下丘脑-脑干纤维)相互联系共同调节应激刺激反应。

源自下丘脑的神经通路投射到正中隆起(下丘脑-垂体束)和自律中心。自律中心主要包含直接支配脑干副交感神经节前纤维和脊髓交感神经节前纤维的,以及其他一些支配A5区去甲肾上腺素能神经元的。

束缚应激也激活了躯体运动系统,这一点可以通过脑干脊髓运动神经元和脑桥核强烈的c-fos活性来证明。信号从躯体感觉传递到躯体运动系统发生在新皮质水平,而腹侧苍白球起着联接边缘系统和躯体运动系统的作用,推测腹侧苍白球介导相关信息流动到运动系统。

(二)冷应激

机体存在控制体温的温敏中枢成分和结构。Liebermeister通过引入体温调定点概念说明了体温控制中的体内平衡机制。大量的极有争议的实验最终证实,正常的体温调节需要完整的下丘脑,其他一些脑区,如下丘脑、中脑和脑干也是重要的体温调节结构。

下丘脑视前区是温度调节的主要组织中心。通过激活一组内侧视前区神经元可以诱导产生大量的温度调节反应,这些神经元通过脊髓温度感觉通路接受来自外周突触输入的信息。Lipton试图对冷觉通路建立更详细的定位,将视前区和下丘脑前部破坏或将其与脑干断开联系,大鼠将丧失对热刺激反应的体温调节能力。于是,他们证明:①视前区和下丘脑前部(更可能是室旁核)核团之间的联系,对冷热刺激的正常调节而言是必需的;②调节冷刺激通路的一主要部分从下丘脑外侧区内侧前脑束通过。

冷应激通过代谢、内分泌、自动调节和行为机制诱导协调反应。相应地,几个脑区和通路参与冷应激反应。环境中温度的变化激活了体温感受器,信号经脊髓和颅内激活背角和脑干神经元的第一感觉神经纤维携载。来自第Ⅰ、Ⅱ层背角神经元的热刺激可以通过网状脊髓通路到达延髓腹正中部,而有害的热信号通过网状脊髓丘脑通路到达乳头体核和丘脑板内核。

温敏内部感受器的信号可到达孤束核(冷应激后在孤束核侧部的c-fos活性)或通过体液通路影响其他热敏神经元(通过血液温度的急性变化,这可以在某种感觉缺失或暴露于应激刺激几小时期间)的内脏感受器纤维携载。然而,至于脑干的神经元是接受第一还是第二热感受信号,目前仍然不清楚。这些脑区的神经元可以在冷应激的动物中显示出c-fos活性,如臂旁核和蓝斑下区。

目前认为视前核中间部和中央部侧面亚结构是前脑热调节中枢。这些神经元以强烈的c-fos活性来作为对热刺激的反应,这里,急性冷暴露以与热暴露相似的形式产生c-fos活性。在冷暴露的大鼠中联合使用束路示踪和Fos免疫细胞化学技术,证实了从低位脑干区到视前区体温调节细胞群的投射,表明这是冷应激信号到达前脑的上行性路线之一。

冷应激反应的下行性环路依然没有定位。视前区神经元轴突投射有助于体温调节,但对其精确的局部解剖了解得很少,有两条通路需要给予关注。

视前核中央和中间部投射到下丘脑室旁核,室旁核神经元可以通过神经元介质和神经机制调节散热功能。①冷应激似乎除了增加TRH mRNA表达,对室旁核CRH没有作用。因此,下丘脑-垂体-甲状腺轴是冷应激反应有效环路的组成之一。②视前核轴突终止在室旁核背侧小细胞性神经元,室旁核提供主要的下行投射至胸髓中间外侧细胞柱交感神经节前神经元。

视前区神经元下行投射到几个脑区。兴奋性信号传送到下丘脑侧面的舒血管神经元。视前区轴突终止在被盖区、导水管旁中央灰质、中脑、脑桥和延髓网状结缔组织。另外,三个中央视前核投射,在冷应激反应中尤其重要。①视前核轴突支配吻侧延髓网状结缔组织,副交感神经节前神经元在这里构成上泌涎核。电刺激视前核中间侧面部分,使来自同侧唾液腺的分泌物显著增加。视前区在温热时引起唾液分泌,而皮肤受凉则抑制唾液分泌。②中间视前核神经元与脑干5-HT能中缝核建立相互作用的神经元联系,5-HT能中缝核支配脊髓,包括中间外侧交感神经节前细胞。5-HT可能在体温调节中起作用:5-HT合成的抑制因素可以防止应激引起的体温过低。③视前核投射终止在延髓背中部。总之,中间视前核神经元影响脑干和脊髓自主神经细胞,而后者又能够调节泌涎核、甲状腺和肾上腺以及皮肤血管的活性,皮肤血管是构成体温调节的重要组织结构。

(三)胰岛素诱发的低血糖症

大脑依靠葡萄糖为主要底物产生能量,发挥功能。因为在正常条件下,脑组织消耗的葡萄糖占肝脏产生总量的50%左右。低血糖情况下,神经生理和神经心理发生变化并迅速发展,包括神志迷乱、行为失常、意识丧失和癫痫发作。其他症状如饥饿、出汗、震颤、焦虑、眩晕、寒战或燥热,反映激活了肾上腺髓质系统。随着HPA轴活性的增强,这些应激效应系统升高外周血浆葡萄糖水平和运送葡萄糖到脑以便维持基本的脑代谢过程,这对机体的存活是非常重要的。

颈总动脉注射稀释的葡萄糖、神经节阻断或脊髓横断,削弱或取消肾上腺髓质对低血糖的反应之后,中枢神经元的“glucostat”决定了葡萄糖缺乏的神经内分泌反应。尽管低位脑干中央部能发动对血糖过低的肾上腺髓质反应,但下丘脑在血糖过低引起的肾上腺髓质、交感神经系统和其他系统的反应中却起着极其重要的作用。向下丘脑腹中部局部注射2-脱氧葡萄糖引起细胞葡萄糖剥夺,可导致血浆中葡萄糖、胰高血糖素、去甲肾上腺素尤其是肾上腺素快速显著增加。损伤下丘脑腹中区后,这些反应大幅度衰减,提示下丘脑腹中区细胞内葡萄糖剥夺引起葡萄糖逆调节反应。下丘脑室旁核损伤导致低血糖,可在经典的神经内分泌实验中得到验证。然而,直到近年来引入Fos染色技术后才获得各个脑区血糖过低诱导反应的神经解剖位点和通路的证据。

胰岛素诱导的低血糖症主要通过两条途径诱发应激反应。

1.HPA轴的激活·胰岛素诱发的急性低血糖症时激活HPA轴。CRH和血管升压素在胰岛素诱发的急性低血糖反应时与ACTH快速释放有关。下丘脑CRH和血管升压素神经元的信息输入来自脊髓背中核,受血浆葡萄糖和胰岛素水平影响。在外周,葡萄糖敏感性纤维行走于未知神经纤维,终止于孤束核。胰岛素对在最后区和孤束核的神经元直接施加影响。事实上,下丘脑损毁引发的高胰岛素血症可以通过迷走神经切断术加以阻滞。尽管有从脊髓背中核到下丘脑室旁核的几种神经元通路的报道,但有关从脊髓到下丘脑的血浆葡萄糖或胰岛素水平的信息传导路线仍然没有明确定位。儿茶酚胺和5-HT都可能与此神经回路无关:化学性损毁上行性去甲肾上腺素或5-HT通路,并不能阻断胰岛素诱发的ACTH和皮质酮活性,损毁下丘脑外侧区也不能完全抑制对于胰岛素诱发的低血糖症的反应。

2.中枢自律系统的激活·下行性下丘脑和边缘叶轴突终止在脊髓副交感神经和交感神经,这些神经元的节前纤维到达外周神经节细胞,如同支配胰腺一样,支配肾上腺。迷走神经背核的细胞是副交感神经元支配的胰腺胰岛细胞的原始位点。

从下丘脑,下丘脑室旁核提供主要的下行性通路到达迷走神经支配的迷走神经背核和中间外侧细胞柱,此外还有旁分泌投射的神经元,这条通路由多种肽能轴突组成,目前已证实在下丘脑室旁核-脊髓/迷走神经元中,可能至少有8种神经肽(催产素、血管升压素、亮-脑啡肽、CRH、生长抑素、血管紧张素Ⅱ、神经升压素、TRH)。

Ter Horst和Luiten发现,下丘脑背内侧核神经元提供受迷走-胰腺直接控制的神经元。在Pacak等的研究中,免疫组织化学揭示胰岛素激发位于背内侧核的c-fos活性。

弓状核的POMC神经元投射到迷走神经背核和疑核及胸交感神经节前神经元。部分弓状核的POMC神经元含有瘦素的靶细胞,这些POMC/CART神经元投射到脊髓支配的交感神经节前神经元,瘦素可能通过这条通路影响神经自律系统。胰岛素诱发低血糖后,瘦素浓度的下降与血浆儿茶酚胺浓度的升高相关联。由于急性注射胰岛素后不能导致弓状核c-fos活化,也不能诱发POMC mRNA表达,因此胰岛素本身并不能对弓状核的POMC/CRAT神经元产生直接作用。因为在弓状核没有发现胰岛素受体,所以胰岛素似乎不可能直接对弓状核神经元产生作用。

自律节前神经元直接接收来自边缘前脑(杏仁体中央核和终纹基底核)的输入信息。在杏仁体中央核特异性细胞群,胰岛素诱发的c-fos激活,表明这些细胞可能导致急性低血糖应激。

(四)出血应激

根据低血压性或非低血压性出血,刺激容量和压力变化敏感的外周机械感受器引发各种不同的生理反应。出血引发的反应诱发四个主要系统的活化:交感肾上腺系统、HPA轴、血管紧张肽原酶素以及下丘脑前房促尿钠排泄激素-血管升压素系统。这些反应在循环血容量下降时,对维持体液平衡方面起重要的调节作用,因素不同,机制有所不同,这些因素包括血液丧失的程度和速率、饥饿、出血前的缺氧或预先暴露于其他应激源。

在实验和临床研究中,急性低血压性出血(通常丢失量占总血容量的20%以上)是极其危险的,它可以导致休克,在此情况下,实际上所有应激效应系统都被激活。如果循环血容量严重降低且持续时间较长,死亡是不可避免的。非低血压性出血临床综合征包括能量水平低下、疲劳、发冷、眩晕、嗜睡;低血压性出血的临床症状包括皮温低、出血点、心率加快、血压下降、皮肤苍白、精神状态变化(从烦躁、谵妄到昏迷)。尽管有许多报道称,生命的弥留依赖于应激效应系统的活性。在严重低血压性出血期间进行快速补液,可能会使交感肾上腺系统的活性急剧下降,因此对机体是有害的,但是恢复血容量仍然是首先考虑的治疗方法。

Karplus和Kreidl首次揭示下丘脑在血压中枢自律调节和内分泌调节中的作用。此后有研究发现,下丘脑前部在降压反射中起着重要作用,而下丘脑后部则与升压反射有关。

出血时脑干神经元和脑桥儿茶酚胺能细胞群也与心血管和神经内分泌的作用有关。脑干神经元传递压力感受器信息到其他脑区,如下丘脑、脑干、脊髓。有研究使用包括突触示踪、逆向映射和c-fos表达在内的实验方法,发现孤束核是心血管终端传入性机械和化学感受器的主要位点。出血状态下,大多数活化的孤束核神经元是非胺能的,投射到下丘脑、终纹基底核、杏仁体、延髓腹部侧面,在此和关于容量和压力的信息相结合,直接或间接地对神经内分泌脑区进行调节。

脑桥区,像蓝斑和臂旁核,更可能经延髓腹部侧面从孤束核接受心血管的信息,然后把信息传递到更高层的脑区。在非低血压性出血和低血压性出血(出血量占总血量的20%)期间,电解质损害蓝斑前部两侧,并不对血压造成影响。但是,在低血压性出血期间蓝斑后部损毁的动物血压下降的程度更严重。假手术和损毁后的动物血压下降是相似的,提示其他脑区和通路与弥补蓝斑升压作用的不足有关。

脑干和脑桥胺能神经元控制脊髓交感神经节前神经元的活动,与神经内分泌系统,尤其是HPA轴的调节有关。下丘脑后部刀切术能在乳头体水平扰乱中脑纤维束;在下丘脑背部(非腹部)行6-羟多巴胺损毁去甲肾上腺素能神经束,能显著降低低血压性出血引发的交感-肾上腺髓质系统、ACTH、血管紧张素原酶和血管升压素的反应性。

出血迅速激活HPA轴,室旁核的小细胞性CRH神经元和大细胞性血管升压素神经元参与激活。作为对急性出血的应答反应,CRH mRNA合成的增加已经在室旁核得到证实,垂体门脉血液中的CRH浓度也会增加。

来自外周压力感受器,渗透压感受器和血管紧张肽Ⅱ受体的信号会聚在下丘脑和视前区神经元回路。HPA轴的激活至少与血管紧张肽Ⅱ、房性促尿钠肽和血管升压素三种神经肽有关。输入视上核-下丘脑的神经元回路可能是体液性的或者神经性的。

1.体液输入·穹窿下器和最后区这两个器官对循环中的血管紧张肽Ⅱ非常敏感,血管紧张肽Ⅱ和出血一样在神经元中诱导Fos。经过这些区域,出血诱导的体液信号经神经通路(穹窿下器神经元投射到下丘脑视前核,最后区神经元投射到孤束核)进一步传导。

2.神经通路·穹窿下器的细胞直接投射到视上核大细胞群和室周核,或它们的信号经过器官血管终末层和视前核中间部含有心房钠尿肽的神经元,中继到达视上核大细胞群和侧脑室核。横断穹窿下器的神经联系,能够减少静脉注射血管紧张肽Ⅱ后产生的升压(血管收缩)反应。出血激活合成血管升压素和催产素的下丘脑神经元,导致这些物质从神经垂体释放。单侧损毁腹侧儿茶酚胺系统,显著降低低血压性出血引发的下丘脑血管升压素、催产素和侧脑室中间小细胞群(可能是CRH细胞)的活性。

除了循环的血管紧张肽Ⅱ(可以经过最后区到达孤束核),来自心脏和心房的压力感受器的神经输入终止在孤束核神经元,急性出血引起的血压和血容量的下降激活这些感受器。

来自孤束核的信息可以经过儿茶酚胺能或多肽能神经元传递到室旁核。

延髓腹侧尾部的胺能神经元(A1去甲肾上腺素和C1肾上腺素能细胞群)由低血容量输入神经优先激活。这些神经元接受来自孤束核的非儿茶酚胺能的输入信息。A1和C1神经元激活下丘脑神经内分泌的去甲肾上腺素和肾上腺素。A1细胞群组成到达下丘脑血管升压素能神经元的上行性去甲肾上腺素投射的主要来源。A1神经元的活性与压力感受器的信息输入呈负相关。

孤束核神经元支配投射到穹窿下器的下丘脑穹窿周细胞。这条神经路线可能对穹窿下器的含有血管紧张肽Ⅱ的细胞提供神经反馈,或者可能使与压力感受器相关的体液信号结合到脑血管紧张肽Ⅱ感受器。

室旁核、穹窿周和下丘脑背侧尾部神经元投射到胸髓交感神经节前神经元,通过下行性神经纤维激活交感肾上腺系统参与出血引发的应激反应。

(五)疼痛

皮下注射甲醛溶液是研究疼痛激发的应激反应的很好工具。1%~5%的甲醛溶液小剂量(0.015~0.2mL/100g体重)皮下注射到鼠足,立即升高血浆ACTH、皮质酮和儿茶酚胺水平,在室旁核诱发显著的CRH表达。注射甲醛溶液后诱发感受伤害的急性阶段(1~5分钟),紧接着是称为“tonic”的第二期,持续约1小时。这个作用由C型输入神经纤维调节,诱发与背角神经元有关的兴奋反应。这里,非氨基端甲酰化-D-天冬酰胺离子趋化性谷氨酸受体(kainite GluR5受体亚型)介导甲醛的感受伤害的反应。

似乎有大量的神经元通路通向下丘脑,主要是室旁核和正中隆起,以传递与疼痛相关的信号。通过脊髓下丘脑束或通过脑干儿茶酚胺和非儿茶酚胺能神经元的活动,感受疼痛的信号可以间接传到下丘脑-垂体系统。第一感觉神经元终止在脊髓背角和三叉神经感觉核的各种类型细胞。第二和(或)第三感受伤害的神经纤维通行在脊髓丘脑束、脊髓网状丘脑、脊髓网状束和脊髓下丘脑束。脊髓丘脑束是一个较新的种系结构,在人类的发展很完善,从脊髓直接投射到丘脑腹后外侧核,从丘脑腹后外侧核投射到皮质感觉识别区。脊髓网状丘脑束是较古老的结构(也称为旧脊髓丘脑束或脊髓丘脑内侧束)多突触系统,终止在网状组织的几种神经元最终到达丘脑核中线内层。这些投射的终止点是具有激发作用的脑皮质区(扣带回、梨状区、内嗅区皮质)。脊髓下丘脑束路直接把信号传导至下丘脑外侧区,从这里可以继续传递到室旁核。内脏疼痛信号主要由迷走神经和舌咽神经传递到孤束核。信号从孤束核双侧传递到臂旁核,进一步到达丘脑。这条通路终止在内脏感觉皮质区(边缘系统前部、边缘系统内部、扣带皮质前部)。

有关疼痛的上行性信号直接或间接地传递到室旁核,对应激反应的组织至关重要。脑桥延髓单侧外科完全切断,降低CRH免疫活性和室旁核mRNA表达。

某些感受伤害的信号经过脑干儿茶酚胺能神经元中继,通过腹侧上行性去甲肾上腺素能神经束传递到下丘脑。损毁该神经束可阻断对应激的反应,包括有害的刺激。绝大多数去甲肾上腺素能纤维沿同侧上行支配同侧室旁核,输入室旁核的儿茶酚胺对应激引发的CRH表达和释放具有明显作用。

采用束路示踪技术已经证实,从感受伤害的神经元到延髓腹侧的脊髓投射,包括A1去甲肾上腺素细胞群和C1的肾上腺素群。脊髓的所有节段都投射到延髓腹侧,延髓腹侧神经元(包括A1和C1细胞群)参与内脏信息的中枢处理,它们接收内脏感觉信息,通过孤束核传递到门脉系统。

逆行追踪的研究已经揭示,大量的脊髓神经元(包括在背角表层的感受伤害的神经元)投射到孤束核。除此之外,孤束核包括A2去甲肾上腺素能和C2肾上腺素能细胞群也接收迷走神经和舌咽神经的内脏感觉信息。孤束核神经元投射到延髓腹侧、蓝斑,分散于包括室旁核在内的前脑区,信号可直接到达下丘脑和杏仁体或通过臂旁核到达。几种孤束核的非儿茶酚胺能神经元,接收来自脊神经的伤害感受信号,正如已经证实的甲醛引发的孤束核酪氨酸羟化酶阴性细胞表达c-fos。来自多肽神经元的轴突主要终止在包括室旁核在内的前脑区。

感受伤害的纤维(或从属它们的轴突)可以通过脊髓网状丘脑束到达蓝斑。蓝斑的神经元增加它们对疼痛应激的反应性。作为激活标志,c-fos的显著表达,已经在注射甲醛或诸如捆缚四足等其他疼痛刺激后的蓝斑神经元得到证实。蓝斑的酪氨酸羟化酶阳性细胞投射到室旁核,CRH作为一种神经递质能够激活蓝斑的去甲肾上腺素能神经元。蓝斑的CRH含量在急性或慢性疼痛应激后增加。

臂旁核看来在自律调节(心血管、呼吸、味觉)和感受伤害中起着二级位点的作用。来自腰髓背角浅层和三叉神经脊束核的神经纤维沿脊髓小网束上行到臂旁核,臂旁核也是从孤束核到前脑传递内脏信息的主要位点。通过三叉神经、面神经、舌咽神经和迷走神经上行的重要的传入神经纤维,会聚在三叉神经脊束沿第二颈髓尾部喙侧,终止在三叉神经脊束核。第二级感觉神经元从这里进入脊髓丘脑束(三叉神经丘脑侧束),通过下丘脑外侧区到达丘脑核。感受伤害的信号由三叉神经和三叉神经束携载可到达下丘脑外侧区。

对疼痛刺激的生理反应由两个主要系统传导,HPA轴激活和中枢自律系统激活。在这两条通路中室旁核神经元的作用重大。CRH在应激反应中是最强的神经元多肽,它作为HPA轴中的神经激素,通过神经通路传递递质,该神经通路调节自主流出和内脏活性。在甲醛激发的应激反应中,神经纤维的局部解剖与制动应激中所描述的相似。