Nature文章: Inscopix揭示杏仁核中間神經(jīng)元簇調(diào)節(jié)恐懼記憶的轉(zhuǎn)換

適應(yīng)性行為是形成恐懼記憶所必需的，但這些記憶也可以被清除。有效的清除記憶可以防止對(duì)感知到威脅的過(guò)度和持續(xù)反應(yīng)，例如焦慮癥以及與“創(chuàng)傷和壓力源有關(guān)”的疾病。然而，盡管有研究表明恐懼記憶形成和清除是由不同的神經(jīng)回路所介導(dǎo)，但這些回路之間相互作用的機(jī)制仍不明確。最近，一項(xiàng)新研究由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院下屬的國(guó)家酒精濫用和酒精中毒研究所(NIAAA)的科學(xué)家通過(guò)使用Inscopix自由行為顯微鈣成像系統(tǒng)觀察杏仁核及其周?chē)鷧^(qū)域的神經(jīng)元而完成，該研究成果“Intercalated amygdala clusters orchestrate a switch in fear state “發(fā)表在《Nature(自然)》雜志上。
這項(xiàng)在小鼠上進(jìn)行的新研究發(fā)現(xiàn)，大腦中有兩組腦細(xì)胞相互競(jìng)爭(zhēng)，以促進(jìn)創(chuàng)傷記憶的持續(xù)或消失。這些發(fā)現(xiàn)可以為人類(lèi)健康疾病狀況提供重要的見(jiàn)解，如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)，焦慮癥等，以及與之相關(guān)的問(wèn)題，如酒精使用障礙(AUD)，這些問(wèn)題可以由創(chuàng)傷記憶的持續(xù)而引起。

NIAAA主任喬治·科布博士說(shuō)：“隨著時(shí)間的推移，對(duì)一些人來(lái)說(shuō)，經(jīng)歷過(guò)創(chuàng)傷的痛苦會(huì)消退，因?yàn)閯?chuàng)傷的記憶不再引起恐懼的反應(yīng)。然而，對(duì)于其他經(jīng)歷過(guò)創(chuàng)傷的人來(lái)說(shuō)，恐懼的記憶會(huì)持續(xù)存在，并會(huì)對(duì)他們參與日�；顒�(dòng)的能力產(chǎn)生負(fù)面影響。”即使一個(gè)人在沒(méi)有受到傷害的情況下反復(fù)遇到與創(chuàng)傷經(jīng)歷相關(guān)的情況，這些可怕的記憶仍會(huì)繼續(xù)。目前的研究揭示了與創(chuàng)傷相關(guān)的恐懼記憶的持續(xù)和消失背后的特定神經(jīng)環(huán)路。

安德魯·霍姆斯博士是NIAAA行為和基因組神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主任，他帶領(lǐng)的科學(xué)家們研究了被稱(chēng)為嵌套細(xì)胞或ITCs的神經(jīng)元群，這些神經(jīng)元群緊密地包裹在小鼠的杏仁核周?chē)�。杏仁核位于哺乳�?dòng)物大腦顳葉深處，是眾所周知的處理情緒的中樞。因此，它很可能是大腦系統(tǒng)中與某些環(huán)境線索相關(guān)的恐懼記憶的形成和當(dāng)同樣的線索預(yù)測(cè)沒(méi)有傷害時(shí)這些記憶的成功消失的基礎(chǔ)。

在一系列的自由行為顯微成像和神經(jīng)生理學(xué)研究中，NIAAA的科學(xué)家與美國(guó)、瑞士和德國(guó)的研究人員合作，評(píng)估ITC的潛在作用，因?yàn)樾∈髮W(xué)會(huì)了將一個(gè)提示(例如，一種聲音)與足底刺激(一種引發(fā)恐懼的事件)聯(lián)系起來(lái)，然后通過(guò)不再將提示與足底刺激配對(duì)來(lái)消除這種聯(lián)系。
 

圖2  ITC集群的條件刺激響應(yīng)從高恐懼狀態(tài)切換到低恐懼狀態(tài)

研究人員發(fā)現(xiàn)，兩種不同的ITC集群要么促進(jìn)恐懼反應(yīng)，要么促進(jìn)提示/足底刺激關(guān)聯(lián)的消失。他們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)一個(gè)被稱(chēng)為相互突觸抑制的過(guò)程，這些神經(jīng)元群有效地相互競(jìng)爭(zhēng)，以確定每個(gè)記憶的相對(duì)強(qiáng)度，從而確定動(dòng)物表現(xiàn)出的防御行為水平。研究還表明，ITC集群與中腦和前額葉皮質(zhì)中已知的恐懼調(diào)節(jié)區(qū)域有長(zhǎng)期聯(lián)系。

“對(duì)創(chuàng)傷事件持續(xù)的令人不安的記憶是創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和一些焦慮癥的特征之一，”霍姆斯博士說(shuō)。“我們的發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了杏仁核內(nèi)的一個(gè)神經(jīng)環(huán)路，它協(xié)調(diào)整個(gè)大腦網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)，對(duì)高恐懼狀態(tài)和低恐懼狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換能力產(chǎn)生強(qiáng)大的影響。”這一發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在提出了有趣的問(wèn)題，即大腦系統(tǒng)的功能障礙是否會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)傷相關(guān)精神疾病風(fēng)險(xiǎn)的顯著個(gè)體差異。”

參考文獻(xiàn):
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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