压力之后,杏仁核的抑制网络接过调节棒
成年雄鼠研究发现,增强基底外侧杏仁核CCK中间神经元的活动,可减轻急性应激后的焦虑样行为;脑片中,抑制作用还能通过活动模式得到加强。
压力过去了,行为上的紧绷却可能还在。经历急性应激的小鼠,更少探索开放的空间;与此同时,基底外侧杏仁核的活动标记升高。怎样让这个网络重新安静一些?2024年发表于 Neurobiology of Stress 的研究,将目光转向杏仁核内部表达胆囊收缩素(CCK)的抑制性中间神经元。团队发现,这些细胞既能抑制局部网络响应,也能在特定活动模式后加强抑制效果,并影响应激后的小鼠行为。
应激后激活基底外侧杏仁核CCK中间神经元,小鼠在开放区域停留增多,局部c-Fos标记减少,总运动距离未显著改变;未受压小鼠没有同样的显著行为变化。
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兴奋性细胞周围,还有调节它们的邻居
基底外侧杏仁核(BLA)参与情绪相关信息的处理。这里既有向外传递信号的兴奋性细胞,也有在局部发挥作用的抑制性中间神经元。它们共同决定,输入来到时,网络会产生多大的响应。CCK中间神经元就是这套局部调节系统的一员。
组织图像中,CCK细胞的末梢散布在兴奋性细胞周围,并与抑制性突触相关的标记相邻。在研究抽样的兴奋性细胞中,约七成出现这种对应关系。细胞之间的空间联系,让调动CCK细胞、观察局部网络变化成为顺理成章的下一步。
来源:Fang W et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC
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把局部响应压低,而不是让整个网络停止
在脑片中,研究者提高CCK中间神经元的活动,观察周围网络对电刺激的反应。记录到的场兴奋性突触电位幅度下降,说明相同外部输入引起的局部响应变弱了。它反映的是一片细胞共同产生的信号,呈现出局部抑制对网络输出的影响。
这种下降并非只出现在干预进行时。相关药物洗脱后,抑制效果还延续了一段时间,随后记录逐渐回到基线附近。CCK细胞因此不只是瞬间挡住输入:在这项脑片观察中,局部网络的响应变化可以持续到激活条件撤去之后。
来源:Fang W et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC
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小鼠重新走向开放区域
急性束缚应激后,小鼠在开放场中央和高架迷宫开放臂停留减少,而总运动距离并未显著改变。这种变化表现为探索空间的选择更谨慎。BLA中c-Fos阳性标记增多,也显示应激伴随着局部活动相关信号的变化。
团队在应激结束后激活CCK中间神经元。与对应对照相比,小鼠进入开放臂更多、停留更久,在开放场中央的时间也增加;总行走距离和迷宫总进臂次数仍无显著差异。同时,BLA的c-Fos标记减少。行为与组织信号,一同指向应激后状态的改变。
来源:Fang W et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC
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不同活动模式,留下不同的网络变化
接下来的问题是,抑制效果能否通过细胞活动本身得到加强?脑片结果显示,高频活动之后,再次调动CCK细胞时,对场电位的压低作用更明显。这种延续的增强,被研究称为抑制性长时程增强。网络的可塑性,不只发生在兴奋的一侧。
低频活动则没有引起同样的增强。两组在此前都能产生相近的即时抑制,差别出现在活动模式之后。因此,细胞能否抑制网络,与这份抑制能否进一步加强,是两个可以在记录中区分的现象。
来源:Fang W et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC
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CCK片段帮助低频条件出现增强
CCK不只是识别这群细胞的名字,它也是一种神经肽。在补充实验中,低频活动本身没有引起抑制增强;加入外源CCK-8S片段后,同样的低频条件出现了增强。这个结果把局部抑制的可塑性与神经肽信号联系起来。
由此,团队提出一个解释:较强的细胞活动可能调动神经肽信号,使抑制效果进一步加强。当前证据包括活动模式的比较、外源片段的补充和相关药理观察;CCK在这些实验中的实际释放过程,是这一解释中的候选环节。
短时活动结束后,探索选择仍有变化
团队随后在应激后短时调动CCK细胞,让动物休息,再观察行为。接受高频激活的小鼠,在开放臂和开放场中央停留增加,开放臂进入次数也增多;总运动指标没有显著变化,BLA c-Fos标记则减少。干预结束后的测试,仍能看到行为差别。
脑片中的抑制增强,与动物中的应激后行为改善,提供了相互呼应的两层观察。前者呈现网络响应如何改变,后者说明这一细胞群的活动能够影响应激后的探索;两者共同支持,局部抑制是BLA调节应激反应的重要组成部分。
来源:Fang W et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC
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未受压时,同样调动并没有相同效果
在未经历应激的小鼠中,两种激活方式都没有显著改变受测探索行为或BLA c-Fos标记。CCK细胞的作用因此带着状态背景:应激之后,增加这套局部抑制与行为变化相伴;平常状态下,受测指标并不会随激活而同样移动。
这项成年雄鼠研究,将“让杏仁核安静一些”细化为一群细胞、两类活动干预,以及可以加强的抑制效果。它带来的新认识是,情绪相关网络的调节既取决于哪些细胞被调动,也取决于它们怎样活动,以及动物此前经历了什么。