Neuron:科学家揭示外侧缰核兴奋性神经元过度激活介导应激敏感性的发生

学术   2024-10-12 00:20   湖北  

点击蓝字关注我们

面对慢性压力后某些个体表现出应激抵抗性,部分个体表现出应激敏感性。慢性社交挫败应激(chronic social defeat stress ,CSDS)是目前应用最为广泛的啮齿类抑郁样动物模型。大脑奖赏和厌恶系统在调节应激反应中发挥重要作用。应激抵抗表型的小鼠在主动防御过程中中脑多巴胺神经元活性升高,应激敏感表型的小鼠在社交逃避过程中多巴胺释放增多。外侧缰核(lateral habenula ,LHb)是大脑关键的厌恶系统,在引起应激抵抗和敏感表型中的作用机制不太清楚。

2024年10月10日普林斯顿大学 Ilana B. Witten研究团队在Neuron杂志上发表文章揭示了LHb脑区兴奋性神经元活性介导应激敏感性的发生。

1

CSDS引起小鼠品系特异性的社交逃避行为

研究人员将经历CSDS模型应激后的C57小鼠按照社交行为学分为敏感表型的小鼠和抵抗表型小鼠,敏感表型的C57小鼠与具有攻击性的CD1小鼠(该品系小鼠在CSDS期间攻击C57小鼠)进行社交的时间减少,但在与同伴小鼠或其他品系小鼠社交时间增多,表明CSDS引起小鼠品系特异性的社交逃避行为。光纤钙成像记录发现敏感表型的C57小鼠LHb脑区兴奋性神经元钙离子活性显著升高,在与CD1小鼠进行社交后该神经元群活性也升高,但在与同伴小鼠或其他品系小鼠社交过程中并不出现类似的升高。此外,抵抗表型的C57小鼠并没有出现上述类似的LHb脑区兴奋性神经元活性变化。

图1CSDS引起小鼠品系特异性的社交逃避行为


2

激活LHb脑区兴奋性神经元促进应激抵抗

进一步通过行为学分析发现CD1小鼠与敏感表型C57小鼠在近距离攻击行为(攻击、战斗、逃跑行为)中,后者LHb脑区兴奋性神经元活性显著增加,而抵抗表型C57小鼠在表现出警惕样行为(靠近墙壁、面向攻击者等行为)LHb脑区兴奋性神经元活性增加。更令人意外的是,这种反应差异性出现在CSDS期间第一天。

为证实LHb脑区兴奋性神经元活性介导应激抵抗性和敏感性的发生,研究人员通过闭环光遗传学技术在攻击、战斗等近距离攻击行为发生后可迅速激活LHb脑区兴奋性神经元,可引起小鼠社交逃避行为和焦虑样行为。然而,在攻击行为后迅速抑制LHb脑区兴奋性神经元,并不能引起小鼠抵抗性。

图2激活LHb脑区兴奋性神经元促进抵抗

3

光激活LHb神经元引起敏感小鼠和抵抗小鼠

全脑神经元活性的差异性

研究人员利用全脑透明化c-FOS实验发现在攻击过程中,敏感小鼠和抵抗小鼠在接受LHb脑区兴奋性神经元激活后引起全脑神经元活性的差异:LHb激活引起抵抗小鼠前扣带皮层、运动皮层、感觉皮层等皮层神经元活性增强,而LHb激活引起敏感小鼠桥足核、黑质网状部、中央和外侧杏仁核等皮层下区域神经元活性增强。


图3、光激活LHb神经元引起敏感小鼠和抵抗小鼠的全脑神经元活性的差异性

总结

本研究发现在在慢性应激过程中LHb脑区兴奋性神经元激活持续性引起全脑皮层下神经元活性增强,介导应激敏感性的发生。

创作声明:本文是在原英文文献基础上进行解读,存在观点偏向性,仅作分享,请参考原文深入学习。


【参考文献】

Zhukovskaya et al., Heightened lateral habenula activity during stress produces brainwide and behavioral substrates of susceptibility, Neuron (2024), 

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2024.09.009

文章中图片均来自于原文

加群方式:添加小编微信Neuroscience-week,留言“学校-姓名-研究方向”


往期精彩推荐

【1】中国科学技术大学刘际团队揭示下丘脑-交感神经-肝轴调控应激性即时高血糖反应

【2】Nat Commun:科学家揭示下丘脑回路神经元兴奋性/抑制性紊乱介导抑郁的发生

【3】Nature:再现经典!科学家揭示钙离子通透的AMPA 受体介导PV抑制性神经元的特征选择性

【4】Cell Reports|复旦大学束敏峰团队揭示调控溶瘤病毒HSV抗脑胶质瘤活性的关键机制和潜在干预靶点

【5】【年会特别报道】苏州大学徐广银团队揭示下丘脑差异性传导调控内脏疼痛和躯体疼痛的神经和分子机制


神经周K
深度解读神经科学领域最新进展,重点归纳神经科学领域研究工具,全面盘点神经科学领域前沿成果。神经科学领域研究者的好助手—神经周K刊
 最新文章