先前的研究表明，下丘脑视前区对炎症导致发热至关重要。为了确定大脑中哪些特定的神经元控制发热，研究者通过注射脂多糖（LPS，即致病性细菌细胞壁的成分），在小鼠体内诱导炎症反应。下丘脑腹侧内侧视前区（VMPO）的神经元由此被强烈激活。

随后作者团队使用单细胞RNA测序精确量化单个细胞中的基因表达，并通过空间转录组学确定特定的细胞位置。结果发现，这种神经元亚群（以下简称VMPO^LPS神经元）的显著特征是表达不同免疫信号的特定遗传标记和受体。

此外，作者观察到邻近的非神经细胞，包括附近的血脑屏障（星形胶质细胞，内皮细胞，室管膜细胞等），能够产生这些受体识别的免疫信号（如趋化因子CCL2、IL-1β）。通过在体电生理测量神经元的电反应，作者发现VMPO^LPS神经元对已识别的免疫信号高度反应，表明它们可以直接感知机体的外周免疫状态。

为了揭示VMPO^LPS神经元的功能，作者在不影响附近的细胞情况下，特异性地激活或杀死这些神经元。结果发现激活小鼠的VMPO^LPS神经元仍然可以引起发烧，并对LPS产生反应，引发食欲下降。通过监测小鼠对温度梯度的偏好，研究者发现，他们更倾向于寻求温暖。然而，通过白喉毒素杀死VMPO^LPS神经元后，小鼠就无法产生发烧或寻求温暖的行为。

接下来，作者确定由VMPO^LPS神经元调节的环路。作者使用光遗传学选择性地激活向特定靶点的下游投射。通过这些实验证明VMPO^LPS神经元与控制体温和食欲的著名稳态回路形成功能性突触（VMPO-MnPO调控体温，Arc-VMPO调控食欲）。这些实验表明，VMPO^LPS神经元对感染期间发热、体温调节行为和食欲控制的产生至关重要。

VMPO^LPS控制发热和食欲的模式图

综上，本研究表明，大脑中的神经元可以直接感知机体的外周免疫状态，检测由感染引发的免疫信号，并诱发相应的疾病症状。特定的神经元群体可以协调多种症状的发生，从而作为协调疾病反应的中枢。

研究者表示，本研究中使用单细胞RNA测序鉴定出的免疫分子可能会有遗漏，其空间转录组学实验并没有确定所有可能的免疫相关基因；并且也只观察了一些典型的疾病症状。接下来，该团队会进一步描述大脑中产生的免疫分子以及对这些信号作出反应的神经元群体，并希望探讨VMPO^LPS神经元如何调节与疾病相关的其他生理或行为变化，如对疼痛的敏感性增加和社交退缩。