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【研究案例】斯坦福团队鉴定出与奖赏和厌恶刺激相关的脑回路


    

Nature Neuroscience 杂志

 

美国斯坦福大学的研究人员近日鉴定出大脑中与奖赏和厌恶刺激相关的神经元。这项在小鼠中开展的研究也许有助于解决人类的多种精神疾病,包括焦虑症、失眠和抑郁。

 

这篇题为“Parallel circuits from the bed nuclei of stria terminalis to the lateral hypothalamus drive opposing emotional states”的论文发表在 Nature Neuroscience 杂志8月刊上,IF= 19.912

 

对厌恶或奖赏刺激做出适当的反应对生存而言至关重要。这需要对大脑系统进行微调,以便快速响应环境的变化,比如睡眠、觉醒、压力和寻求奖励时的变化。这部分大脑系统往往在成瘾及其他精神疾病中失调。

 

在这项新研究中,研究人员分析了杏仁核,这是与恐惧、奖励和焦虑有关的大脑区域,在药物和酒精成瘾中起了重要作用。他们将重点放在终纹床核(BNST),它将杏仁核与下丘脑连接起来,而下丘脑是调节睡眠、食欲和体温的大脑区域。

 

外侧下丘脑(LH)中混合了多种不同类型的细胞,而表达下丘脑泌素(HCRT3,又称食欲素)的后背LH神经元对动机性行为特别重要。Hcrt-LH神经元遍布在整个大脑中,并通过HCRT受体信号来实现行为状态的转换。然而,Hcrt-LH神经元活动与情绪行为之间的确切关系仍不清楚。

 

为了理清终纹床核与下丘脑之间的脑回路,Giardino博士及其同事将小鼠暴露在奖赏和厌恶刺激下,然后利用光纤技术来观察和操控神经元的活动。为了实现选择性的Hcrt-LH靶定,他们委托赛业生物(Cyagen)制备了Hcrt-IRES-Cre基因敲入小鼠

 

 

研究人员在终纹床核中发现了两个不同的神经元亚群,它们与外侧下丘脑(LH)神经元的不同群体相连。这些平行的回路推动了相反的情绪状态:回避(厌恶)和接近(偏好)。

 

此外,不同的神经递质与这些神经回路中的厌恶和偏好有关:促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)在厌恶中起作用,而胆囊收缩素(CCK)在偏好中起作用。

 

研究人员认为,这些数据提供了一个先进的模型,说明平行的终纹床核至外侧下丘脑回路如何通过特定的神经元亚群来推动不同的情绪状态。这项研究有望为精神疾病的疗法开发提供信息。

 

原文检索

Parallel circuits from the bed nuclei of stria terminalis to the lateral hypothalamus drive opposing emotional states.

Nature Neuroscience 21, 1084–1095 (2018)

 

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