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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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。

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与此同时,光遗传学验证显示,人为抑制 D1 型神经元(而非D2型)能精准地缩短攻击时长,且不干扰其他社交行为。这一效应与激活血清素输入的表现高度一致。

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结合最新的市场动态,实验将一只弱势小鼠放入受试小鼠笼内,结果发现:攻击发生前血清素水平较低,攻击过程中逐步升高,在攻击结束时达到峰值;血清素峰值和曲线下面积与攻击时长正相关,但上升斜率与攻击时长呈明显负相关,即上升越快,攻击持续越短。而多巴胺在攻击前和攻击开始时升高,与攻击时长仅弱相关。这些结果提示,两种递质可能分别标记攻击的不同阶段,其中血清素特异地介导攻击终止。

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更深入地研究表明,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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张伟,资深编辑,曾在多家知名媒体任职,擅长将复杂话题通俗化表达。

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