基底前腦投射到外側韁核的興奮性環路調控社交恐懼行為詳解

瀏覽次數：447　發布日期：2024-5-17　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

2024年5月13日浙江大學醫學院徐晗教授在Nature Communications雜志上發表文章揭示了基底前腦投射到外側韁核的興奮性環路調控社交恐懼行為。

01、社交恐懼行為與BF腦區興奮性神經元活性升高有關

小鼠在通過社交條件性恐懼訓練實驗(SFC)后表現出社交恐懼和社交逃避行為，但不表現出焦慮行為。通過在體多通道電生理實驗記錄到經歷訓練后的小鼠在社交過程中BF腦區神經元放電頻率增加的比例高于未經歷恐懼訓練的小鼠，表明在社交恐懼表達與BF腦區神經元活性升高相關。

光纖鈣成像記錄到經歷恐懼訓練的小鼠BF腦區興奮性神經元在社交過程中鈣離子活性顯著增加，但該腦區抑制性神經元和膽堿能神經元活性并沒有明顯變化。慢性抑制BF腦區興奮性神經元后社交恐懼小鼠的社交能力得到改善，但并不影響其運動能力和焦慮行為。在體電生理實驗也進一步證實恐懼訓練后小鼠BF腦區興奮性神經元放電頻率增強。

慢性抑制BF腦區抑制性神經元后并不影響社交恐懼小鼠的社交行為，但顯著減弱運動，并誘發焦慮行為，在抑制膽堿能神經元后不影響社交行為和焦慮行為，但抑制運動能力。研究人員進一步通過閾下慢性挫敗應激模型誘發社交恐懼行為，小鼠在遇到攻擊過它的CD1小鼠后出現逃跑行為，抑制BF腦區興奮性神經元后可減少這種社交恐懼行為。

圖1：社交恐懼行為與BF腦區興奮性神經元活性升高有關

02、恐懼訓練選擇性激活BF-LHb興奮性神經環路

與之前研究結果類似，BF腦區興奮性神經元可投射到外側僵核(LHb)和腹側被蓋區(VTA)，并形成興奮性突觸連接。光纖鈣成像記錄到經歷恐懼訓練的小鼠進行社交時，投射到LHb的BF腦區興奮性神經元鈣離子活性增強，但投射到VTA的BF腦區興奮性神經元鈣離子活性并未發生變化。進一步光纖鈣成像記錄到進行社交恐懼訓練之前，小鼠進行社交時投射到LHb的BF腦區興奮性神經元鈣離子活性略微增加，但在訓練之后鈣離子活性顯著增加。然而，恐懼訓練并不影響社交過程中投射到VTA的BF腦區興奮性神經元鈣離子活性。

圖2、恐懼訓練選擇性激活BF-LHb興奮性神經環路

03、抑制BF-LHb興奮性神經環路改善社交恐懼行為

光抑制BF-VTA興奮性神經環路后并不能改善經歷恐懼訓練的小鼠的社交恐懼行為。光抑制BF-LHb興奮性神經環路后可增加經歷恐懼訓練的小鼠與社交箱中小鼠的社交時間，改善社交恐懼行為，但不影響恐懼訓練的小鼠運動行為和焦慮行為。光抑制未經恐懼訓練的小鼠BF-LHb興奮性神經環路后并不影響社交行為，表明抑制BF-LHb興奮性神經環路并不是通過改變社交能力緩解恐懼訓練的小鼠社交恐懼行為。電生理實驗發現恐懼訓練小鼠的BF腦區興奮性神經元的內在興奮性并未發生變化，但與LHb腦區形成的突觸功能連接增強。