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撰文︱冯取映，范宇
责编︱王思珍
甲基苯丙胺（Methamphetamine，METH）俗称“冰毒”，是我国最常见的滥用毒品之一，具有较强的成瘾性。长期反复接触METH可激活大脑中的奖赏系统，从而促使成瘾的发生。已有研究表明，丘脑室旁核（Paraventricular nucleus of thalamus，PVT）作为一个整合清醒、进食、奖赏和恐惧记忆的关键核团，已被证实在成瘾过程中扮演重要角色。PVT不仅参与可卡因敏化和药物寻求等行为，还可能通过调节生物节律（如睡眠与觉醒状态）对成瘾过程产生影响。值得注意的是，PVT的调节可能对生物节律产生干扰，进而影响睡眠和觉醒的状态。这引发了若干未解之疑问，例如：PVT在奖赏过程中究竟扮演何种角色？在治疗物质使用障碍的过程中，如何减少调节PVT对清醒状态的副作用？这些问题亟待深入探讨。因此，探索能够改善药物奖赏而不影响生物节律的精确PVT相关通路显得尤为重要。![]()
1 .METH CPP测试阶段激活PVTGlu
首先，作者构建METH CPP模型（图1 A、B），通过免疫荧光染色技术检测METH CPP不同阶段PVTGlu活性，发现PVTGlu在METH CPP测试阶段而不是训练阶段被激活（图1 C、D）。接着，作者在METH CPP测试前采用化学遗传抑制PVTGlu（图2 A），发现抑制PVTGlu可以破坏METH CPP的获得（图2 C）。以上结果表明，PVT是参与编码METH CPP获得的重要脑区。图2 在CPP表达时抑制PVTGlu活性会破坏METH CPP的获得2. GluN2A受体和AMPA受体参与METH小鼠PVTGlu神经元的激活
作者采用电生理膜片钳技术，发现METH组小鼠PVT脑区动作电位（Action potential，AP）、自发动作电位（Spontaneous action potential，sAP）尖峰频率增加（图3 C、D），自发兴奋性突触后电流（Spontaneous excitatory postsynaptic currents，sEPSC）频率及振幅增加（图3 E），微小兴奋性突触后电流（Miniature excitatory postsynaptic currents，mEPSC）频率增加，振幅无差异（图3 F）。作者进一步探究PVT脑区参与调控METH CPP获得的受体机制，分别加入了多巴胺1型受体拮抗剂SCH-23390、谷氨酸离子型受体NMDA型亚基2B受体拮抗剂RO-256981、GluN2A受体拮抗剂TCN-201以及AMPA受体拮抗剂NBQX，发现METH组小鼠PVT脑区AP尖峰频率在加入SCH-23390（图4 A）以及RO-256981后没有显著变化（图4 B），而加入TCN-201（图4 C）以及NBQX后明显降低（图4 D），提示GluN2A和AMPA受体参与METH小鼠PVTGlu的激活。图4 离子型谷氨酸受体调节METH组小鼠中激活的PVT神经元3. PVT接收来自mPFC的谷氨酸能输入
作者采用病毒示踪、光遗传结合电生理技术发现，mPFC-PVT存在兴奋性直接结构功能连接（图5 A-E）。并且，光抑制mPFC-PVT的突触前末梢能够降低PVTGlu活性（图5 D、G、H）。以上结果说明，mPFC-PVT存在结构和功能连接，mPFC能够正向调节PVT神经元活性。4. mPFC-PVT谷氨酸能通路介导METH CPP的获得
为了检测mPFC-PVT通路上响应METH CPP获得的神经元活动，作者用化学遗传结合免疫荧光染色发现，METH组小鼠中表达vGluT2并包绕PVT神经元的mPFC谷氨酸能末梢数量增加（图6 D），说明在METH CPP获得期间PVT内有更多mPFC谷氨酸能末梢被激活。图6 PVT内的mPFC谷氨酸能末梢在METH CPP获得期被激活接下来为了进一步探究mPFC-PVT通路在METH CPP获得中的作用，作者采用光遗传学方法在METH CPP测试期间抑制该通路，发现光照能够有效逆转METH CPP的获得（图7 C）。以上结果说明，mPFC-PVT的谷氨酸能通路参与调控METH CPP的获得。图7 抑制mPFC-PVT通路会破坏METH CPP的获得5. 抑制mPFC-PVT谷氨酸能通路不影响小鼠的觉醒
失眠是最常见的成瘾症状之一，而PVT是参与觉醒的关键脑区，有研究表明单独调控PVT脑区会影响觉醒。为了探究调节mPFC-PVT通路对觉醒的影响，作者采用化学遗传结合EEG/EMG记录发现，化学遗传抑制mPFC-PVT通路对小鼠的清醒期、非快速眼动期（Non-rapid eye movement，NREM）和快速眼动期（Rapid eye movement，REM）比率及次数没有影响（图8 B、C）。以上结果表明，抑制mPFC-PVT通路不会干扰觉醒。![]()
6.GluN2A受体参与mPFC-PVT通路在METH CPP获得中的调控作用
为了确定该通路下发挥作用的受体亚型，作者在CPP测试前分别将CNO和GluN2A受体激动剂GNE-5729或AMPA受体激动剂S-AMPA混合注入PVT（图9 B）。行为学结果表明，仅有GNE-5729可以抵消CNO对METH CPP获得的改善作用（图9 C、D）。这些结果表明，mPFC-PVT通路在METH CPP获得中的调控作用至少部分是由PVT中的GluN2A受体所介导。图9 突触后GluN2A是mPFC-PVT通路参与METH CPP获得的关键分子靶标综上，该研究发现METH CPP测试可激活雄性小鼠的PVTGlu以及mPFC-PVT的谷氨酸能投射。在METH CPP测试期间而不是METH CPP训练期间抑制PVTGlu会破坏 METH CPP的获得，且其活性会影响觉醒；然而抑制mPFC-PVT的谷氨酸能投射会破坏METH获得性CPP，但不会影响觉醒。与此同时，mPFC-PVT谷氨酸能投射中突触后GluN2A受体可能是介导METH CPP获得的潜在治疗靶点。
原文链接：https://www.thno.org/v15p1822.htm转载须知：“逻辑神经科学”特邀稿件，且作者授权发布；本内容著作权归作者和“逻辑神经科学”共同所有；欢迎个人转发分享，未经授权禁止转载，违者必究。
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