Nature子刊:斯坦福大学揭示“血清素-伏隔核”通路调控攻击行为的神经机制

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进一步研究发现,高、低焦虑雄性小鼠在基本社交能力和识别新伙伴方面没有差别。但在经历5天“观察同伴遭受社交挫败”的替代性应激后,低焦虑小鼠明显回避社交,而高焦虑小鼠仍保持较高社交互动。这一结果在多批小鼠中重复验证,且焦虑水平越低,社交回避越强。

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从长远视角审视,进一步利用光遗传技术激活VTA的多巴胺神经元后,ACC中的多巴胺水平迅速上升,说明该通路不仅结构上相连,还能功能性地调控前扣带皮层的活动。这为理解多巴胺系统如何参与社交观察学习提供了重要神经环路基础。

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从实际案例来看,本研究中,雄性小鼠根据其在旷场实验中对高架平台暴露所表现出的焦虑反应,被分为高特质焦虑(HTA)组和低特质焦虑(LTA)组。在基于观察学习的替代性社交挫败应激(VSDS)条件下,HTA小鼠对CD1攻击者表现出的社交回避行为少于LTA小鼠。光纤记录测定结果显示,在环境应激期间,HTA小鼠腹侧被盖区(VTA)多巴胺能(VTADA)神经元的活动更强;而在社交应激下,LTA小鼠的VTADA神经元活动则更为显著。病毒示踪技术揭示了VTADA神经元与前扣带皮层(ACC)之间的连接。光遗传学和化学遗传学操控实验证明,VTA-ACC多巴胺能环路对于HTA和LTA小鼠在VSDS诱导下产生的社交回避行为既是必要条件,也是充分条件。RNA测序结果提示,VTA中的神经炎症信号通路可能是导致HTA与LTA小鼠差异的关键因素。因此,本研究揭示了雄性小鼠中与特质焦虑相关的社交回避行为观察学习的神经环路机制,并为特质焦虑的形成提供了分子层面的解释。

与此同时,光激活多巴胺输入不影响攻击频率和时长,而激活血清素输入可明显缩短攻击时长,且不改变攻击频率、运动、社交及情绪相关行为。综上,在内侧伏隔核壳区,血清素释放而非多巴胺释放即可减少攻击,尤其在终止攻击发作中起到关键作用。

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