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00002版:【要闻】

动物面临恐惧时是如何反应的?

浙大教授的这项发现,被誉为具有原创性和概念性突破

  本报讯 上月底,浙江大学医学院教授李晓明课题组在《自然-神经科学》(Nature Neuroscience)在线发表了题为《一条新的介导恐惧逃跑行为的皮层丘脑神经环路》(“A novel cortico-intrathalamic circuit for flight behavior”)的研究论文。该研究新发现了一条由丘脑网状核介导的从皮层至丘脑的神经环路,参与调控动物恐惧性逃避行为。该研究在恐惧性逃避行为和相关的精神疾病如创伤后应激障碍(PTSD)发病的环路机制方面有着概念性的突破,为这一领域的研究开辟了新的研究方向。

  丘脑网状核被认为在脑中起着“门控”作用,负责过滤筛选皮层和丘脑之间的信息交换,在选择性注意、睡眠中起着重要作用。但是,丘脑网状核亚区及其神经环路与恐惧性逃避的相关性尚不明确。

  为了解决这一科学问题,李晓明团队的研究人员首先发现丘脑网状核中边缘亚区(limbic TRN)中小清蛋白(Parvalbumin,PV)阳性GABA能神经元的兴奋性与条件性逃避行为相关。然后,他们利用光遗传抑制limbic TRN中PV神经元的活动时,实验鼠的逃避行为消失了,一动不动,出现冻结行为。而激活这群神经元时,实验鼠则会产生防御性逃避、跳跃等行为,这表明limbic TRN中的PV神经元在防御性逃避中起着重要的作用。

  那么,limbic TRN中PV神经元调节恐惧性逃避行为的神经环路机制是什么呢?接下来,李晓明团队的研究人员利用顺、逆向病毒追踪的方法,分别找到了这群神经元的上游(前扣带皮层,Cingulate cortex,Cg)和下游(丘脑中背核,intermediodorsal thalamus nucleus, IMD)。通过激活Cg到limbic TRN这条环路,能够抑制下游IMD神经元的活动,减少对杏仁核(Amygdala)的兴奋性输入,进而促进动物产生防御性逃避逃跑行为。

  《自然-神经科学》的评审专家对这一研究给予了高度评价:“这是一项非常好的研究,具有高度原创性和不被期望的发现(unexpected findings),该研究中利用光遗传技术,双向证明了皮层-丘脑网状核-丘脑这样一条三级环路在调控动物的防御性逃跑行为中的关键作用,该环路是杏仁核介导的恐惧行为的重要上游”“这项研究不仅具有原创性,而且具有概念性的突破,为理解防御性逃跑行为作出了重要贡献”“该研究开辟了恐惧研究的新领域,为我们进一步研究动物面临恐惧性环境时是如何作决策提供了新的研究思路和方向”。

  本报记者 林洁  通讯员 柯溢能


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