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浙大科学家揭示让小鼠“闻风丧胆”的神经“开关”

发布时间: 2016-01-05 | 来源: 浙江大学 | 作者: 周炜 | 责任编辑: 冯文波



名校讯 老鼠嗅觉发达,只要空气中出现一丝天敌的气味,它会立马警觉地原地不动。当恐惧发生的瞬间,老鼠的脑袋里发生了什么?浙江大学医学院神经科学研究所的段树民院士和汪浩研究员对这一问题的神经机制进行了合作研究,他们发现,大脑中两个关键的核团——大脑中两个关键的核团外侧僵核(LHb)和外侧被盖区 (LDT))在天敌气味诱导的先天性恐惧中起决定性的作用,这为恐惧诱发的焦虑症和抑郁症的治疗提供了新的潜在靶点。

相关论文“Laterodorsal tegmentum interneuron subtypes oppositely regulate olfactory cue-induced innate fear”(被外侧被盖区的两类中间能神经元双向调控嗅觉气味诱导的先天性恐惧)于英国时间2016年1月4日下午16:00时,在Nature Neuroscience《自然-神经科学》上在线发表。论文的共同第一作者是博士生杨鸿斌和杨俊华。

恐惧对物种的生存起到至关重要的作用。对危险因素产生适度的恐惧反应,是生物自我保护的重要机制,从而可以规避危险;但过度的恐惧反应则会导致焦虑,抑郁等危害健康的疾病。恐惧可以分为后天经验获得的恐惧(又称条件性恐惧),比如俗语说的“一朝被蛇咬,十年怕井绳”,也可以是先天具有的,比如老鼠天生怕猫,有些人天生恐高、怕蟑螂等。相对于条件性恐惧,人们对先天性恐惧的神经环路机制还知之甚少。

研究团队利用光遗传学,动物行为学和病毒逆向追踪等方法进行研究,他们发现,在小鼠大脑里发现从LHb(僵核)到LDT(背外侧被盖区)这一通路在天敌气味诱导的先天性恐惧中起到决定性的作用。LDT位于脑干附近,研究发现, LDT中的两类不同亚型的抑制性(GABA)神经元(PV阳性和SOM阳性)对恐惧反应具有完全相反的双向调节功能。

TMT是一种红狐狸的尿中提取的化合物,被广泛的用于研究小鼠的气味诱导的先天性恐惧。当科学家滴一滴这种物质到小鼠活动的区域,小鼠很快会警觉地停住不动,心率加速。“PV阳性的GABA神经元就像一个神经开关,当我们抑制它,小鼠就会变得‘胆大’,红狐狸尿味并不能让它‘闻风丧胆’。相反,即使在没有外界气味诱导的情况下,当激活这种神经元,小鼠也会产生逃避、心跳加速、失禁等恐惧症状,”汪浩研究员说。另一种亚型的SOM阳性神经元则表现为相反的调节作用。进一步的研究发现,背外侧被该区控制恐惧的神经元的上游是僵核。已有的研究显示,僵核与抑郁症与焦虑有很大的关系,主要参与调控人和动物的负面情绪。

“有文献报道LDT和睡眠特别是快速眼动睡眠期,就是大脑做梦的时期有重要关系。通常抑郁或者焦虑的病人会产生睡眠问题,LDT是不是调节睡眠障碍和焦虑的关键区域呢?”汪浩研究员说,课题组将对LDT在睡眠障碍以及焦虑中的作用做进一步研究。

该研究得到了国家自然基金委和科技部重大研究计划的资助。(通讯员:周炜)

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