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《自然-神經(jīng)科學》封面。浙江大學供圖
焦慮幾乎是每個人都經(jīng)歷過的心情。當焦慮發(fā)生時,我們的大腦中發(fā)生了什么變化?浙江大學醫(yī)學院教授李曉明團隊近日在《自然-神經(jīng)科學》在線發(fā)表研究論文,首次從行為表型的角度出發(fā),闡明焦慮情緒介導不同行為表型的精細神經(jīng)環(huán)路機制和特異神經(jīng)分子基礎,為從癥狀學角度揭示焦慮障礙的發(fā)生和發(fā)病機制提供了新的方法和理論基礎。
研究人員解析了中縫背核(DRN)不同特性的五羥色胺(5-HT)神經(jīng)元對基底杏仁核(BA)錐體神經(jīng)元(Pyr)和小清蛋白(PV)陽性中間神經(jīng)元的差異性投射,及其不同的5-HT受體信號傳遞,并揭示其在焦慮的空間回避行為和社交回避行為中的作用,闡明了焦慮狀態(tài)下不同行為表型的神經(jīng)環(huán)路和分子機制。
杏仁核是大腦內(nèi)部的灰質核團,能有效產(chǎn)生情緒、識別情緒,如焦慮、恐懼等。在BA存在兩群主要的神經(jīng)元——Pyr和PV陽性中間神經(jīng)元。5-HT是一種調制型神經(jīng)遞質,在調控情緒和社交行為中起到關鍵作用;DRN是大腦中5-HT神經(jīng)元聚集的腦區(qū)之一。
李曉明介紹,團隊綜合應用了國內(nèi)自主研發(fā)的神經(jīng)遞質熒光探針(GRAB5-HT)、神經(jīng)環(huán)路追蹤、特異神經(jīng)元標記、光遺傳、膜片鉗等技術。經(jīng)鑒定發(fā)現(xiàn),從DRN到BA存在兩條電生理特性、活動特性和轉錄特性不同的5-HT通路,它們在焦慮相關的空間回避和社交回避行為中扮演了不同角色。
論文第一作者、浙江大學博士生余小丹介紹,團隊通過調節(jié)環(huán)境亮度誘發(fā)小鼠急性焦慮,檢測到BA中的5-HT水平在焦慮狀態(tài)下降低。他們發(fā)現(xiàn),焦慮信息能夠激活DRN的5-HT神經(jīng)元到BA-PV的投射通路,而這個通路的激活能夠間接抑制BA中5-HT的釋放,進而誘發(fā)空間回避和社交回避行為。而這兩種回避行為則是由不同5-HT受體介導的。其中,空間回避行為由5-HT1A受體介導,而社交回避行為由5-HT1B受體介導。(記者崔雪芹)