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Neuron:南方医科大学梁妃学团队展现评估情形清静性并举行防御行为的神经环路

时间:2023-09-20 热度:

在转变莫测的自然的情形中动物需要一直评估自己的清静状态,,,,,当遇到威胁时,,,,,能够快速选择适当的行为反应。。。。前额叶皮层加入危害决议、恐惧影象等多个高级认知功效。。。。

 

2023年8月30日,,,,,南方医科大学梁妃学研究团队在Neuron杂志上揭晓文章展现了前额叶皮层亚区前扣带皮层加入清静评估,,,,,举行无邪防御性行为。。。。

 

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1.清静状态决议小鼠恐惧反应

 研究职员将小鼠安排在连通的两个箱子中,,,,,在自由探索一段时间后它们最先在角落或沿着箱壁制作巢穴,,,,,随后的监测期内小鼠更多时间停留在巢穴内。。。。与未履历声音刺激的小鼠相比,,,,,履历过声音刺激小鼠制作巢穴的时间更短。。。。与无停留巢穴小鼠相比,,,,,待在巢穴中的小鼠在履历声音刺激后的焦虑样水平更低一些。。。。 研究职员发明在小鼠停留在巢穴外时代接受声音刺激后迅速逃跑,,,,,而停留在巢穴内小鼠在听到声音刺激后险些不会向外逃跑。。。。在小鼠呆在假巢穴中听到声音刺激后会迅速逃跑,,,,,上述效果批注动物凭证对情形清静性评估,,,,,无邪地体现出恐惧反应。。。。


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图1:清静状态决议小鼠恐惧反应

 



2.ACC响应清静和危险状态的神经环路

免疫荧光实验发明在清静情形下引起的逃跑行为历程中前扣带皮层(ACC)神经元激活较为显著。。。。随后通过微型镜头纪录在差别场景下ACC神经元活性转变,,,,,凭证其转变可分为响应危险的神经元群(在巢穴内对声音刺激不响应,,,,,但在巢穴外听到声音刺激后迅速逃跑历程中响应)和响应清静情形的神经元群(在巢穴内对声音刺激响应以及在返回巢穴时代响应的神经元群)。。。。

为进一步找到调控ACC脑区响应危险和清静情形的神经元群,,,,,通过病毒示踪实验发明ACC神经元投射到基底外侧杏仁核(BLA)、背内侧纹状核(DMS)、未定带区(ZI)、上丘(SC)和背侧导水管周围灰质(dPAG)等脑区。。。。光纤钙成像纪录到ACC→DMS在差别情形下响应声音信号刺激是牢靠的,,,,,ACC→BLA环路不响应声音刺激,,,,,在巢穴内听到声音刺激或返回巢穴时ACC→ZI环路激活,,,,,编码清静情形信息,,,,,在巢穴外听到声音刺激后ACC→SC环路激活,,,,,编码危险信息。。。。

 

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图2:ACC响应清静和危险状态的神经环路

 



3.ACC差别投射调控逃跑行为

SC在听觉和视觉引起的防御性行为中施展要害作用。。。。病毒示踪实验和电心理实验发明SC接受来自ACC脑区的兴奋性输入和ZI脑区的抑制性输入,,,,,投射到SC脑区的ZI神经元接受来自于ACC脑区的兴奋性输入,,,,,批注ACC通过直接环路ACC-SC和间接环路ZI-SC调控SC活性。。。。

光纤钙成像手艺纪录到在巢穴外声音刺激引起ACC-SC投射活性增添更强,,,,,在巢穴内声音刺激引起ZI-SC投射活性增添更强。。。。激活ACC-SC环路神经元活性后可增进小鼠在巢穴内(清静情形)的逃跑行为,,,,,不影响在巢穴外的(危险情形)逃跑行为。。。。抑制ACC-SC环路活性后可降低小鼠在巢穴外的逃跑行为。。。。激活ACC-ZI或ZI-SC环路后可增进巢穴外的逃跑行为,,,,,抑制上述环路后增进巢穴内逃跑行为。。。。

 

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图3:ACC差别环路调控防御行为

 

 


总结

本文发明ACC脑区响应差别场景声音危险刺激下清静和危险信息,,,,,通过投射到ZI环路,,,,,抑制SC脑区活性,,,,,响应清静信息,,,,,投射到SC环路响应危险信息。。。。
 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.08.008

 

 

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