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【Inscopix文章】Nature:人的脆弱和坚强都超乎自己的想象

发布时间: 2021-08-03

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近期,一项新研究由美国国立卫生研究院下属的国家酒精滥用和酒精中毒研究所(NIAAA)的科学家通过使用Inscopix自由行为显微钙成像系统观察杏仁核及其周围区域的神经元而完成,该研究成果“Intercalated amygdala clusters orchestrate a switch in fear state “发表在《Nature(自然)》杂志上。

图1 使用Inscopix自由行为显微钙成像系统观察杏仁核及其周围区域的神经元

图1 使用Inscopix自由行为显微钙成像系统观察杏仁核及其周围区域的神经元


这项在小鼠上进行的新研究发现,大脑中有两组脑细胞相互竞争,以促进创伤记忆的持续或消失。这些发现可以为人类健康疾病状况提供重要的见解,如创伤后应激障碍(PTSD),焦虑症等,以及与之相关的问题,如酒精使用障碍(AUD),这些问题可以由创伤记忆的持续而引起。


NIAAA主任乔治·科布博士说:“随着时间的推移,对一些人来说,经历过创伤的痛苦会消退,因为创伤的记忆不再引起恐惧的反应。然而,对于其他经历过创伤的人来说,恐惧的记忆会持续存在,并会对他们参与日常活动的能力产生负面影响。”即使一个人在没有受到伤害的情况下反复遇到与创伤经历相关的情况,这些可怕的记忆仍会继续。目前的研究揭示了与创伤相关的恐惧记忆的持续和消失背后的特定神经环路


安德鲁·霍姆斯博士是NIAAA行为和基因组神经科学实验室的主任,他带领的科学家们研究了被称为嵌套细胞或ITCs的神经元群,这些神经元群紧密地包裹在小鼠的杏仁核周围。杏仁核位于哺乳动物大脑颞叶深处,是众所周知的处理情绪的中枢。因此,它很可能是大脑系统中与某些环境线索相关的恐惧记忆的形成和当同样的线索预测没有伤害时这些记忆的成功消失的基础。


在一系列的自由行为显微成像和神经生理学研究中,NIAAA的科学家与美国、瑞士和德国的研究人员合作,评估ITC的潜在作用,因为小鼠学会了将一个提示(例如,一种声音)与足底刺激(一种引发恐惧的事件)联系起来,然后通过不再将提示与足底刺激配对来消除这种联系。

图2 ITC集群的条件刺激响应从高恐惧状态切换到低恐惧状态


图2  ITC集群的条件刺激响应从高恐惧状态切换到低恐惧状态


研究人员发现,两种不同的ITC集群要么促进恐惧反应,要么促进提示/足底刺激关联的消失。他们进一步研究发现,通过一个被称为相互突触抑zhi的过程,这些神经元群有效地相互竞争,以确定每个记忆的相对强度,从而确定动物表现出的防御行为水平。研究还表明,ITC集群与中脑和前额叶皮质中已知的恐惧调节区域有长期联系。


“对创伤事件持续的令人不安的记忆是创伤后应激障碍和一些焦虑症的特征之一,”霍姆斯博士说。“我们的发现并确认了杏仁核内的一个神经环路,它协调整个大脑网络的活动,对高恐惧状态和低恐惧状态之间的转换能力产生强大的影响。”这一发现现在提出了有趣的问题,即大脑系统的功能障碍是否会导致创伤相关精神疾病风险的个体差异。


参考文献:

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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