杏仁核里的抑制细胞,怎样缓和压力后的行为?
雄性小鼠研究把基底外侧杏仁核的兴奋与抑制群体放在同一幅图景中:增强局部GABA细胞活动,减弱兴奋性群体响应,并改善部分应激相关行为。
一次不愉快的遭遇过去了,身体和行为却可能继续受到影响。杏仁核常出现在压力与情绪的研究中,但它内部既有传递兴奋信号的细胞,也有约束这些信号的抑制性细胞。它们怎样配合,又怎样在压力后失去平衡?2023年9月16日在线发表于 CNS Neuroscience & Therapeutics 的研究,在成年雄性小鼠中关注基底外侧杏仁核(BLA)的两类标记群体:CaMKII启动子标记的兴奋性群体,以及Dlx相关标记的GABA能群体。研究发现,厌恶刺激伴随前者活动升高,而增强后者的活动,可以压低部分兴奋性响应,并改善社会挫败后的行为表现。
BLA兴奋性与GABA能细胞呈现不同的行为作用。增强局部GABA细胞,或抑制兴奋性标记群体,能够改善社会挫败后的部分抑郁样行为;空间偏好与开放场指标的变化并不一致。
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不愉快的刺激到来,兴奋性群体随之响应
小鼠在悬尾时,BLA兴奋性标记群体的钙信号升高。慢性社会挫败之后,当小鼠面对相关社会刺激时,这组细胞的钙响应也比应激前更强。活动标记c-Fos的结果与此呼应,显示BLA在应激条件下发生了活动变化。
群体钙信号让这些变化有了时间线:某个刺激出现时,响应随之升起。但不同小鼠、不同细胞的变化仍可能各有差别。研究据此进一步改变细胞活动,观察这些响应是否与场景回避、社会互动和偏好变化相联系。
来源:Asim M et al. · CNS neuroscience & therapeutics · CC BY
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兴奋与抑制群体,带来的体验线索不同
增强BLA兴奋性群体活动后,小鼠较少停留在与光刺激相伴的一侧,呈现实时空间回避;悬尾测试中,不动时间比例也增加。不同任务的结果,把这组细胞的活动与厌恶和不动行为联系起来。
增强GABA能群体时,悬尾不动时间比例下降,但刺激关联空间的停留比例没有显著变化。局部抑制的增强能够影响一种行为,并不必然让动物主动偏好某个场景。两类群体的差别,为后续应激实验提供了起点。
来源:Asim M et al. · CNS neuroscience & therapeutics · CC BY
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同样的细胞,作用还取决于压力经历
在较轻、通常不足以引出这些行为变化的社会挫败条件下,增强兴奋性标记群体,小鼠社会互动比例和蔗糖偏好下降。悬尾不动比例没有显著改变,开放场中心停留也没有显著变化,几个指标呈现了不同的响应。
在慢性社会挫败已经发生后,连续三天抑制这组细胞,社会互动与蔗糖偏好改善,补充实验中的悬尾不动也减少。不过,开放场中心停留没有显著改善。抑制这组细胞影响了部分应激相关表现,其效应并没有覆盖所有任务。
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抑制性细胞活动变化,能牵动兴奋性响应
BLA内部的两类群体如何联系?当GABA能细胞受到抑制,兴奋性标记群体的钙事件频率升高。相反,增强GABA细胞活动后,足部电刺激引起的兴奋性群体钙响应减弱。来自两个方向的干预,把局部抑制与兴奋性响应联系起来。
GABA是脑内重要的抑制性信号。在这样的局部网络中,抑制细胞并非只负责让整个脑区安静下来,而是参与调整相邻细胞的响应。把它们纳入研究,能够让“杏仁核过度活跃”这一总体描述更具体:哪些细胞的响应升高,哪些细胞能够约束这种响应,需要分别追踪。
这份联系为行为结果提供了细胞层面的解释:增强GABA细胞,能够减弱局部兴奋性群体对厌恶刺激的响应。不过,这里记录的是群体钙活动,哪些单个细胞最受影响、不同抑制细胞是否承担相同作用,还需要更细致的研究。
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增强局部抑制后,小鼠重新接近同伴
在较轻社会挫败时抑制GABA细胞,社会互动与蔗糖偏好下降,悬尾不动增加;补充实验还观察到开放场中心停留减少。抑制性群体受到压低后,部分应激相关行为更容易出现。
慢性挫败后,在易感小鼠中连续三天增强GABA细胞活动,社会互动和蔗糖偏好提高。补充结果显示悬尾不动减少,开放场中心停留增加。与直接抑制兴奋性群体相比,这条路线的开放场结果有所不同,呈现了局部两类细胞各自的调节特点。
BLA像是许多压力信息交汇的一处节点,上游来源遍及多处皮层。此次研究把焦点放在它内部的兴奋与抑制协作,说明行为调节可以从局部细胞关系中寻找线索。结论来自成年雄性小鼠;哪些抑制亚型参与、效果能维持多久,以及不同性别和人类疾病中的规律,仍有待继续探索。
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