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Nature文章: Inscopix揭示杏仁核中間神經(jīng)元簇調(diào)節(jié)恐懼記憶的轉(zhuǎn)換

瀏覽次數(shù):2056 發(fā)布日期:2022-5-24  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負
適應(yīng)性行為是形成恐懼記憶所必需的,但這些記憶也可以被清除。有效的清除記憶可以防止對感知到威脅的過度和持續(xù)反應(yīng),例如焦慮癥以及與“創(chuàng)傷和壓力源有關(guān)”的疾病。然而,盡管有研究表明恐懼記憶形成和清除是由不同的神經(jīng)回路所介導(dǎo),但這些回路之間相互作用的機制仍不明確。最近,一項新研究由美國國立衛(wèi)生研究院下屬的國家酒精濫用和酒精中毒研究所(NIAAA)的科學(xué)家通過使用Inscopix自由行為顯微鈣成像系統(tǒng)觀察杏仁核及其周圍區(qū)域的神經(jīng)元而完成,該研究成果“Intercalated amygdala clusters orchestrate a switch in fear state “發(fā)表在《Nature(自然)》雜志上。

使用Inscopix自由行為顯微鈣成像系統(tǒng)觀察杏仁核及其周圍區(qū)域的神經(jīng)元-滔博生物
圖1 使用Inscopix自由行為顯微鈣成像系統(tǒng)觀察杏仁核及其周圍區(qū)域的神經(jīng)元

這項在小鼠上進行的新研究發(fā)現(xiàn),大腦中有兩組腦細胞相互競爭,以促進創(chuàng)傷記憶的持續(xù)或消失。這些發(fā)現(xiàn)可以為人類健康疾病狀況提供重要的見解,如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD),焦慮癥等,以及與之相關(guān)的問題,如酒精使用障礙(AUD),這些問題可以由創(chuàng)傷記憶的持續(xù)而引起。


NIAAA主任喬治·科布博士說:“隨著時間的推移,對一些人來說,經(jīng)歷過創(chuàng)傷的痛苦會消退,因為創(chuàng)傷的記憶不再引起恐懼的反應(yīng)。然而,對于其他經(jīng)歷過創(chuàng)傷的人來說,恐懼的記憶會持續(xù)存在,并會對他們參與日常活動的能力產(chǎn)生負面影響。”即使一個人在沒有受到傷害的情況下反復(fù)遇到與創(chuàng)傷經(jīng)歷相關(guān)的情況,這些可怕的記憶仍會繼續(xù)。目前的研究揭示了與創(chuàng)傷相關(guān)的恐懼記憶的持續(xù)和消失背后的特定神經(jīng)環(huán)路

安德魯·霍姆斯博士是NIAAA行為和基因組神經(jīng)科學(xué)實驗室的主任,他帶領(lǐng)的科學(xué)家們研究了被稱為嵌套細胞或ITCs的神經(jīng)元群,這些神經(jīng)元群緊密地包裹在小鼠的杏仁核周圍。杏仁核位于哺乳動物大腦顳葉深處,是眾所周知的處理情緒的中樞。因此,它很可能是大腦系統(tǒng)中與某些環(huán)境線索相關(guān)的恐懼記憶的形成和當(dāng)同樣的線索預(yù)測沒有傷害時這些記憶的成功消失的基礎(chǔ)。

在一系列的自由行為顯微成像和神經(jīng)生理學(xué)研究中,NIAAA的科學(xué)家與美國、瑞士和德國的研究人員合作,評估ITC的潛在作用,因為小鼠學(xué)會了將一個提示(例如,一種聲音)與足底刺激(一種引發(fā)恐懼的事件)聯(lián)系起來,然后通過不再將提示與足底刺激配對來消除這種聯(lián)系。
 

Inscopix-ITC集群的條件刺激響應(yīng)從高恐懼狀態(tài)切換到低恐懼狀態(tài)-滔博生物
圖2  ITC集群的條件刺激響應(yīng)從高恐懼狀態(tài)切換到低恐懼狀態(tài)


研究人員發(fā)現(xiàn),兩種不同的ITC集群要么促進恐懼反應(yīng),要么促進提示/足底刺激關(guān)聯(lián)的消失。他們進一步研究發(fā)現(xiàn),通過一個被稱為相互突觸抑制的過程,這些神經(jīng)元群有效地相互競爭,以確定每個記憶的相對強度,從而確定動物表現(xiàn)出的防御行為水平。研究還表明,ITC集群與中腦和前額葉皮質(zhì)中已知的恐懼調(diào)節(jié)區(qū)域有長期聯(lián)系。


“對創(chuàng)傷事件持續(xù)的令人不安的記憶是創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和一些焦慮癥的特征之一,”霍姆斯博士說。“我們的發(fā)現(xiàn)并確認了杏仁核內(nèi)的一個神經(jīng)環(huán)路,它協(xié)調(diào)整個大腦網(wǎng)絡(luò)的活動,對高恐懼狀態(tài)和低恐懼狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換能力產(chǎn)生強大的影響。”這一發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在提出了有趣的問題,即大腦系統(tǒng)的功能障礙是否會導(dǎo)致創(chuàng)傷相關(guān)精神疾病風(fēng)險的顯著個體差異。

參考文獻:
KM Hagihara, O Bukalo, M Zeller, A Aksoy-Aksel, N Karalis, A Limoges, T Rigg, T Campbell, A Mendez, C Weinholtz, M Mahn, LS Zweifel, RD Palmiter, I Ehrlich, A Lüthi & A Holmes. Intercalated amygdala clusters orchestrate a switch in fear state. Nature. Published online May 26, 2021. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03593-1

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成像平臺:
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滔博生物-Bruker-雙光子多光子顯微鏡.jpg

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動物行為學(xué)平臺:
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2.多通道電生理信號采集系統(tǒng)
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