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脑声常谈:应激通过外侧缰核突触抑制损伤奖赏

时间:2022-08-29 06:49来源:生物大咔 作者:叮咚

应激会影响奖赏行为中的认知表现,使认知错误行为增加。外侧缰核(lateral habenula ,LHb)与食欲调节相关且对应激敏感。本研究证实应激会并降低LHb 神经元的谷氨酸能突触传递,特别是AMPAR传递从而影响认知行为。

本文结合光纤钙成像、电生理学等方法探究LHb神经元参与的与食物相关的奖赏行为减退的特定阶段及在其中发挥作用的具体机制。

  • LHb神经元的兴奋性突触传递是认知行为的基础

研究人员首先使用T迷宫设计奖赏导向的任务,记录小鼠分别在适应阶段和测试阶段记录进入目标区域花费的时间,结果显示小鼠出现目标导向行为。进一步通过光纤光度的方法检测两次行为中LHb的钙活动,结果显示LHb神经元活动与T迷宫中的特定行为相关,并影响在奖赏环路中的选择。进一步研究结果显示,LHb中兴奋性突触传递的强度与小鼠在奖赏行为中的表现有关。

T迷宫中LHb神经元的兴奋性突触传递影响
  • 应激导致认知缺陷并削弱LHb兴奋性突触传递

在T迷宫测试前使小鼠处于应激状态,应激小鼠在测试期出现错误行为增加,LHb钙离子荧光强度降低,LHb神经元的兴奋性突触传递强度降低。同时应激组LHb突触上的AMPAR数量明显降低。

应激引起认知缺陷并减弱LHb神经元中的AMPAR传递

  • 应激引起的AMPAR可塑性的环路基础

研究人员想进一步确定应激引起的突触抑制是具有环路特异性还是广泛发生于与LHb相关的脑区。在外侧下丘脑、基底神经节的内脚核、终纹的床核及内侧腹侧被盖区等向LHb传递谷氨酸能的脑区进行病毒注射,在应激后记录LHb中特异性的AMPA/NMDA电流的比值,结果显示,应激四个脑区对于LHb的AMPAR传递均会产生影响。

应激引起的LHb的AMPAR传递抑制并非环路
  • 应激引起的突触抑制与认知障碍之间的因果关系

为了研究应激引起的LHb兴奋性突触传递的降低是否是引起T迷宫小鼠认知缺陷的必要条件,在模拟应激的条件下利用化学遗传的方法抑制LHb的神经元活动,结果显示应激后LHb出现突触抑制,同时还会增加小鼠T迷宫中的错误行为。进一步通过注射病毒的方式更精确的抑制LHb神经元AMPAR的功能和表达,重现了应激引起的LHb的突触抑制及后续的认知障碍。在AMPAR表达精确时间的基础上进一步过表达LHb的AMPAR,结果显示过表达后可回复突触传递及小鼠的认知行为。

LHbAMPAR传递的降低与增强分别引起或回复应激引起的认知障碍

以上结果证实,LHb中AMPAR介导的兴奋性突触传递的强度可影响应激引发的奖励导向的认知行为。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.01.008

山东中医药大学中医药与脑科学研究创新团队刘坤供稿

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