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浙大科學(xué)家揭示讓小鼠“聞風(fēng)喪膽”的神經(jīng)“開關(guān)”

發(fā)布時間:2016-01-05來源:浙大新聞辦作者:周煒23537


(圖片來自于《NatureNeuroscience》論文原文)
    
    
老鼠嗅覺發(fā)達(dá),只要空氣中出現(xiàn)一絲天敵的氣味,它會立馬警覺地原地不動。當(dāng)恐懼發(fā)生的瞬間,老鼠的腦袋里發(fā)生了什么?浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所的段樹民院士和汪浩研究員對這一問題的神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行了合作研究,他們發(fā)現(xiàn),大腦中兩個關(guān)鍵的核團(tuán)——大腦中兩個關(guān)鍵的核團(tuán)外側(cè)僵核(LHb)和外側(cè)被蓋區(qū) (LDT))在天敵氣味誘導(dǎo)的先天性恐懼中起決定性的作用,這為恐懼誘發(fā)的焦慮癥和抑郁癥的治療提供了新的潛在靶點。
    
    相關(guān)論文“Laterodorsal tegmentum interneuron subtypes oppositely regulate olfactory cue-induced innate fear”(被外側(cè)被蓋區(qū)的兩類中間能神經(jīng)元雙向調(diào)控嗅覺氣味誘導(dǎo)的先天性恐懼)于英國時間2016年1月4日下午16:00時,在Nature Neuroscience《自然-神經(jīng)科學(xué)》上在線發(fā)表。論文的共同第一作者是博士生楊鴻斌和楊俊華。
    
    恐懼對物種的生存起到至關(guān)重要的作用。對危險因素產(chǎn)生適度的恐懼反應(yīng),是生物自我保護(hù)的重要機(jī)制,從而可以規(guī)避危險;但過度的恐懼反應(yīng)則會導(dǎo)致焦慮,抑郁等危害健康的疾病。恐懼可以分為后天經(jīng)驗獲得的恐懼(又稱條件性恐懼),比如俗語說的“一朝被蛇咬,十年怕井繩”,也可以是先天具有的,比如老鼠天生怕貓,有些人天生恐高、怕蟑螂等。相對于條件性恐懼,人們對先天性恐懼的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制還知之甚少。
    
    研究團(tuán)隊利用光遺傳學(xué),動物行為學(xué)和病毒逆向追蹤等方法進(jìn)行研究,他們發(fā)現(xiàn),在小鼠大腦里發(fā)現(xiàn)從LHb(僵核)到LDT(背外側(cè)被蓋區(qū))這一通路在天敵氣味誘導(dǎo)的先天性恐懼中起到?jīng)Q定性的作用。LDT位于腦干附近,研究發(fā)現(xiàn), LDT中的兩類不同亞型的抑制性(GABA)神經(jīng)元(PV陽性和SOM陽性)對恐懼反應(yīng)具有完全相反的雙向調(diào)節(jié)功能。
    
    TMT是一種紅狐貍的尿中提取的化合物,被廣泛的用于研究小鼠的氣味誘導(dǎo)的先天性恐懼。當(dāng)科學(xué)家滴一滴這種物質(zhì)到小鼠活動的區(qū)域,小鼠很快會警覺地停住不動,心率加速。“PV陽性的GABA神經(jīng)元就像一個神經(jīng)開關(guān),當(dāng)我們抑制它,小鼠就會變得‘膽大’,紅狐貍尿味并不能讓它‘聞風(fēng)喪膽’。相反,即使在沒有外界氣味誘導(dǎo)的情況下,當(dāng)激活這種神經(jīng)元,小鼠也會產(chǎn)生逃避、心跳加速、失禁等恐懼癥狀,”汪浩研究員說。另一種亞型的SOM陽性神經(jīng)元則表現(xiàn)為相反的調(diào)節(jié)作用。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),背外側(cè)被該區(qū)控制恐懼的神經(jīng)元的上游是僵核。已有的研究顯示,僵核與抑郁癥與焦慮有很大的關(guān)系,主要參與調(diào)控人和動物的負(fù)面情緒。
    
    “有文獻(xiàn)報道LDT和睡眠特別是快速眼動睡眠期,就是大腦做夢的時期有重要關(guān)系。通常抑郁或者焦慮的病人會產(chǎn)生睡眠問題,LDT是不是調(diào)節(jié)睡眠障礙和焦慮的關(guān)鍵區(qū)域呢?”汪浩研究員說,課題組將對LDT在睡眠障礙以及焦慮中的作用做進(jìn)一步研究。
    
    該研究得到了國家自然基金委和科技部重大研究計劃的資助。
    
    (周煒)