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浙江大学徐晗团队揭示基底前脑投射到外侧缰核的兴奋性环路调控社交恐惧行为
来源: | 作者:康森特生物科技 | 发布时间: 2024-05-17 | 848 次浏览 | 分享到:

2024年5月13日浙江大学医学院徐晗教授在Nature Communications杂志上发表文章揭示了基底前脑投射到外侧缰核的兴奋性环路调控社交恐惧行为。

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社交恐惧行为与BF脑区兴奋性神经元活性升高有关

小鼠在通过社交条件性恐惧训练实验(SFC)后表现出社交恐惧和社交逃避行为,但不表现出焦虑行为。通过在体多通道电生理实验记录到经历训练后的小鼠在社交过程中BF脑区神经元放电频率增加的比例高于未经历恐惧训练的小鼠,表明在社交恐惧表达与BF脑区神经元活性升高相关。

光纤钙成像记录到经历恐惧训练的小鼠BF脑区兴奋性神经元在社交过程中钙离子活性显著增加,但该脑区抑制性神经元和胆碱能神经元活性并没有明显变化。慢性抑制BF脑区兴奋性神经元后社交恐惧小鼠的社交能力得到改善,但并不影响其运动能力和焦虑行为。在体电生理实验也进一步证实恐惧训练后小鼠BF脑区兴奋性神经元放电频率增强。

慢性抑制BF脑区抑制性神经元后并不影响社交恐惧小鼠的社交行为,但显著减弱运动,并诱发焦虑行为,在抑制胆碱能神经元后不影响社交行为和焦虑行为,但抑制运动能力。研究人员进一步通过阈下慢性挫败应激模型诱发社交恐惧行为,小鼠在遇到攻击过它的CD1小鼠后出现逃跑行为,抑制BF脑区兴奋性神经元后可减少这种社交恐惧行为。



图1:社交恐惧行为与BF脑区兴奋性神经元活性升高有关



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恐惧训练选择性激活BF-LHb兴奋性神经环路

与之前研究结果类似,BF脑区兴奋性神经元可投射到外侧僵核(LHb)和腹侧被盖区(VTA),并形成兴奋性突触连接。光纤钙成像记录到经历恐惧训练的小鼠进行社交时,投射到LHb的BF脑区兴奋性神经元钙离子活性增强,但投射到VTA的BF脑区兴奋性神经元钙离子活性并未发生变化。进一步光纤钙成像记录到进行社交恐惧训练之前,小鼠进行社交时投射到LHb的BF脑区兴奋性神经元钙离子活性略微增加,但在训练之后钙离子活性显著增加。然而,恐惧训练并不影响社交过程中投射到VTA的BF脑区兴奋性神经元钙离子活性。



图2、恐惧训练选择性激活BF-LHb兴奋性神经环路


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抑制BF-LHb兴奋性神经环路改善社交恐惧行为

光抑制BF-VTA兴奋性神经环路后并不能改善经历恐惧训练的小鼠的社交恐惧行为。光抑制BF-LHb兴奋性神经环路后可增加经历恐惧训练的小鼠与社交箱中小鼠的社交时间,改善社交恐惧行为,但不影响恐惧训练的小鼠运动行为和焦虑行为。光抑制未经恐惧训练的小鼠BF-LHb兴奋性神经环路后并不影响社交行为,表明抑制BF-LHb兴奋性神经环路并不是通过改变社交能力缓解恐惧训练的小鼠社交恐惧行为。电生理实验发现恐惧训练小鼠的BF脑区兴奋性神经元的内在兴奋性并未发生变化,但与LHb脑区形成的突触功能连接增强。

图3: 抑制BF-LHb兴奋性神经环路改善社交恐惧行为



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总结

本文揭示了基底前脑可作为调控社交恐惧行为的重要核团:在社交恐惧表达时基底前脑兴奋性神经元活性增强,抑制其活性后可改善社交恐惧。恐惧训练后可增基底前脑兴奋性神经元与外侧缰核形成的突触功能连接,抑制该连接后也可改善社交恐惧。










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