厌恶性记忆引起摄食减少的神经环路
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作者:佚名
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发布时间: 2023-01-31
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旁丘脑底核(PSTN) 位于下丘脑后部的外侧区域,富集表达垂体腺苷酸环化酶激活多肽(PACAP),该神经肽参与抑制进食行为。
在捕食者气味、慢性应激、恐惧记忆等不良状态下动物的摄食行为减少。外侧臂旁核(lPB)在疼痛信号处理和恐惧记忆形成过程中发挥重要的作用,可将伤害性感觉信息传递给多个下游脑区:激活lPB投射到杏仁核或外侧下丘脑的环路后可抑制小鼠进食。
旁丘脑底核(PSTN) 位于下丘脑后部的外侧区域,富集表达垂体腺苷酸环化酶激活多肽(PACAP),该神经肽参与抑制进食行为。
2022年12月30日日本冀箕大学医学院Ayako M. Watabe研究团队揭示了外侧臂旁核投射到旁丘脑底核的神经环路调控厌恶性记忆引起的抑制摄食行为。
研究人员通过病毒示踪实验发现lPB区域神经元投射到中脑导水管周围灰质、杏仁核、终纹床核、岛叶皮层,其中PSTN接受的投射更多,电生理实验发现光激活lPB神经元诱发PSTN区域兴奋性突触后电流。
他们进一步通过LED照射实现无线激活lPB-PSTN环路,在实时条件性位置偏好实验中小鼠在经过适应后在LED灯光照射区域和无LED灯光照射区域停留的时间几乎一致。而光激活lPB-PSTN环路后引起小鼠位置回避行为,不愿呆在LED灯光照射的一侧,促进厌恶性记忆的形成。
图2:光激活lPB-PSTN环路后引起小鼠位置回避行为在自由进食实验中激活lPB-PSTN环路可抑制摄食行为。抑制进食可能是享乐主义引起的:小鼠可能因为满足而停止进食。但是实验发现小鼠在通过压杆实验获得食物,在激活lPB-PSTN环路后可减少小鼠的压杆次数,这就表明该神经环路并不是通过享乐信号,而是通过厌恶信号发挥抑制摄食行为的。
恐惧记忆训练后小鼠的摄食行为减少,在慢性抑制lPB区域神经元或lPB-PSTN环路均能逆转这种恐惧引起的进食障碍。这就表明lPB-PSTN环路参与调控恐惧引起摄食抑制行为。
已有研究表明PSTN区域神经元表达速激肽1(TAC1)和促肾上腺皮质激素(CRH)。免疫荧光实验发现PSTN区域约一半PACAP阳性神经元表达TAC1,约23%PACAP阳性神经元表达CRH。病毒示踪实验发现PSTN-PACAP阳性神经元可投射到终纹状核、杏仁核、孤束核、内侧网状核等多个区域,主要接受来自于lPB的输入。
光激活PSTN区域PACAP阳性神经元后引起小鼠位置回避行为,并抑制小鼠的进食行为。抑制PSTN区域PACAP阳性神经元或抑制PACAP受体活性后可阻断光激活lPB-PSTN环路后引起小鼠位置回避行为,这就表明PACAP信号介导lPB-PSTN环路调控的厌恶性记忆形成。
本文发现lPB-PSTN环路可调控小鼠厌恶性记忆的形成,并能够抑制进食行为,这种调控作用可通过PACAP信号实现的。
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