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回避增加时,脑内的“刹车”也在启动

Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) · 2025-06-16

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Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) · 研究前沿

回避增加时,脑内的“刹车”也在启动

雄性小鼠研究发现,杏仁核到腹侧海马的通路活动增强时,内源性大麻素也短暂升高,反馈信号参与缓冲焦虑相关回避。

AI 概念插图:突触前末梢与局部脂质反馈信号

高架迷宫的开放臂没有侧墙,小鼠踏入这里时,一条杏仁核通往海马的线路活跃起来。有趣的是,能抑制这条线路的内源性信号也同时出现。2025 年 6 月 16 日发表于《Advanced Science》的研究追踪前部基底外侧杏仁核(aBLA)到腹侧海马(vHPC)的连接,发现内源性大麻素参与调节神经传递和回避行为。这是一种脑内自身产生的脂质信号,能够通过 CB1 受体反馈影响突触;它的作用方向,还取决于具体是哪条神经线路。

关键发现

增强这条线路的 CB1 受体信号可减少回避;降低接收其输入的海马细胞中 2-AG 合成酶,则削弱局部内源性大麻素响应并增加回避。

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线路增强时,反馈也出现了

进入开放臂时,aBLA 兴奋性细胞及其在 vHPC 的轴突末梢钙信号上升,末梢的变化持续得更久。研究随后把观察从神经活动转向突触附近的化学信号,发现内源性大麻素也在这一时刻短暂增加。

为什么推动回避的线路增强时,抑制它的信号也会增加?内源性大麻素通常可以从接收信号的一侧反馈到发送侧,限制后续递质释放。因此,升高的信号可能体现正在启动的缓冲,而不是回避行为的简单同义词。

原论文图 1开放臂进入伴随活动与内源性信号增加
开放臂进入伴随活动与内源性信号增加
原论文 Figure 1:钙记录显示 aBLA–vHPC 投射活动增强;内源性大麻素传感信号也在进入开放臂时短暂升高,并显示进入方向的差异。
来源:Xue B et al. · Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) · CC BY
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增强与压低,带出相反的探索选择

研究先检验线路本身的作用。压低 aBLA 在腹侧海马的兴奋性末梢活动时,小鼠更多进入旷场中心和迷宫开放臂,在这些区域停留也增加;增强同一投射时,探索则减少。

这些变化集中在调节进行的阶段,随后向原有状态回归,移动总距离没有出现相应明显改变。实验将这条投射与空间选择联系起来,也为下一步检验局部反馈信号奠定了行为上的依据。

原论文图 2aBLA–vHPC 投射双向影响回避
aBLA–vHPC 投射双向影响回避
原论文 Figure 2:抑制投射增加中心和开放臂探索,激活投射则减少探索;图中同时记录各阶段移动距离。
来源:Xue B et al. · Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) · CC BY
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CB1 信号减少发送侧的传递

为了直接检验反馈机制,研究用可受光调节的改造受体,在这条投射的末梢模拟 CB1 信号。脑片记录显示,激活后诱发的兴奋性突触电流减小,成对刺激的反应比例改变,支持作用发生在递质释放的一侧。

自发的微小兴奋性事件出现得更少,每次事件的幅度基本不变。这个组合很关键:它更符合发送端减少释放,而非接收端对每次释放都变得不敏感。内源性反馈因此有了可以落在突触上的生理解释。对于海马细胞来说,来自杏仁核的兴奋性输入并非固定不变,它可以被这段连接附近的信号即时调节。

原论文图 3模拟 CB1 信号同时改变突触传递与探索
模拟 CB1 信号同时改变突触传递与探索
原论文 Figure 3:改造受体的激活降低诱发电流和微小事件频率、提高成对脉冲比例,微小事件幅度无显著变化;行为实验同时显示回避减少。
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加强这处缓冲,探索随之增加

当同样的 CB1 信号调节用于自由活动的小鼠,旷场中心进入和停留增加,高架迷宫开放臂的进入和停留也增加。总移动距离基本保持不变,变化主要体现为空间选择的重新分配。

于是,线路增强与反馈增强并不矛盾:一方面,兴奋性投射能推动回避;另一方面,作用在其末梢的反馈信号能够压低传递,缓冲回避。自然任务中两种信号同时升高,可能正反映这两股力量的相互制衡。

缓冲减弱后,回避增加

研究随后从相反方向检验:减少接收 aBLA 输入的海马细胞中 DAGLα。这种酶参与合成内源性大麻素 2-AG。处理后,进入开放臂时原本出现的局部内源性大麻素响应显著减弱。

小鼠更少进入旷场中心和开放臂,在其中停留的时间也减少,而移动距离基本相近。加强受体信号与减少合成酶带出的相反结果,共同支持这条线路中的内源性反馈参与限制回避。

原论文图 4减少 DAGLα 削弱局部信号并增加回避
减少 DAGLα 削弱局部信号并增加回避
原论文 Figure 4:线路相关细胞的 DAGLα 减少后,开放臂进入时的内源性大麻素响应减弱,中心及开放臂探索下降,移动距离未见显著改变。
来源:Xue B et al. · Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) · CC BY
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海马兴奋性细胞参与这段连接

输入最终落到哪些海马细胞?追踪和细胞标记显示,接收 aBLA 输入的 vHPC 细胞大多带有兴奋性细胞标记。抑制其中的兴奋性群体后,小鼠进入旷场中心的次数增加,中心停留时间则基本保持相近。

在高架迷宫中,开放臂进入和停留都增加。沿投射末梢到接收细胞的结果,把回避调节落到了一段可辨认的兴奋性连接,也显示不同任务的指标并不会完全同步变化。

原论文图 5抑制接收 aBLA 输入的海马兴奋性细胞
抑制接收 aBLA 输入的海马兴奋性细胞
原论文 Figure 5:细胞追踪显示接收输入者以兴奋性细胞为主。抑制该群体增加中心进入次数及开放臂进入、停留;旷场中心停留未见显著变化。
来源:Xue B et al. · Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) · CC BY
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同一类信号,并非到处作用相同

研究还有一个提醒:在后部基底外侧杏仁核通往海马的线路中,减少同一合成酶却使回避下降,与前部线路相反。这一反差说明,内源性大麻素的行为效应深深依赖它作用的细胞与连接位置。

这些成年雄性小鼠的结果,将局部脂质反馈与空间回避联系起来。大脑在推动行为的同时,也会启动制衡传递的信号;决定最终方向的,是反馈落在哪条线路,而不仅仅是信号有没有升高。

论文信息

Xue B, Zhang MX, Bi XC, Lai SP, Bie XT, Dong Y, Li JF, Gao F, Zhang X, Wang Y.
An Amygdala-hippocampus Circuit for Endocannabinoid Modulation of Anxiety Avoidance
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) · 2025-06-16
DOI: 10.1002/advs.202505121