? ? 近日周強(qiáng)課題組在美國(guó)科學(xué)院院報(bào)(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)上在線發(fā)表了題為 “Elevated dopamine signaling from ventral tegmental area to prefrontal cortical parvalbumin neurons drives conditioned inhibition”的論文。該工作揭示了大腦腹側(cè)被蓋區(qū)(Ventral Tegmental Area,VTA)到背內(nèi)側(cè)前額皮層(Dorsal Medial Prefrontal Cortex,dmPFC)的多巴胺(Dopamine,DA)神經(jīng)環(huán)路在條件性抑制學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要調(diào)控作用。
? ?? 恐懼記憶形成可以幫助動(dòng)物預(yù)測(cè)其周圍環(huán)境的安全性,以此規(guī)避潛在危險(xiǎn),而對(duì)安全信號(hào)的準(zhǔn)確學(xué)習(xí),則可以幫助動(dòng)物從持續(xù)的恐懼狀態(tài)中釋放出來(lái),促進(jìn)進(jìn)食、探索或交配行為。因此,成功抑制習(xí)得的關(guān)聯(lián)性反應(yīng)對(duì)生存和心理健康至關(guān)重要。這一功能在諸多精神類疾病如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(Posttraumatic Stress Disorder,PTSD)中都出現(xiàn)了缺損。這種抑制性條件學(xué)習(xí)過(guò)程被稱為條件性抑制,但其確切的生物學(xué)機(jī)制尚不清楚。本研究在經(jīng)典的巴甫洛夫條件性學(xué)習(xí)的行為學(xué)基礎(chǔ)上,采用條件性恐懼訓(xùn)練及安全學(xué)習(xí)作為條件性抑制的模型,利用多種技術(shù)手段、在諸多層面分析了與危險(xiǎn)信號(hào)CS+和安全信號(hào)CS-相關(guān)的行為學(xué)、神經(jīng)元放電活動(dòng)及神經(jīng)環(huán)路的改變。本研究的重要發(fā)現(xiàn)是安全學(xué)習(xí)導(dǎo)致相關(guān)的VTA部位的DA神經(jīng)元活動(dòng)增加,進(jìn)而引起dmPFC的parvalbumin抑制性神經(jīng)元活性增加,并最終降低小鼠的恐懼記憶的表達(dá)。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)此DA依賴的安全學(xué)習(xí)過(guò)程在PTSD疾病動(dòng)物模型中受損,并與VTA的DA神經(jīng)元功能異常有密切關(guān)聯(lián)。
? ? 由于條件性抑制學(xué)習(xí)在動(dòng)物學(xué)習(xí)/記憶中有重要地位,本研究闡明了此過(guò)程的主要生物學(xué)機(jī)制,加深了我們對(duì)負(fù)性情緒記憶/學(xué)習(xí)過(guò)程的調(diào)節(jié)的理解,并為深入理解PTSD等相關(guān)精神類疾病的潛在發(fā)病機(jī)制和新穎治療手段的開(kāi)發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。
? ?? 本研究是由周強(qiáng)教授指導(dǎo),博士研究生閆榮珍、王天宇合作完成。以上工作得到了深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)及深圳市孔雀計(jì)劃的資助。
條件性抑制學(xué)習(xí)過(guò)程的相關(guān)神經(jīng)環(huán)路示意圖
論文鏈接:https://www.pnas.org/content/early/2019/06/06/1901902116
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