受挫之后不愿靠近,食欲素信号带来什么变化?
食欲素常出现在觉醒和进食的故事里。一项小鼠研究将它带到社会压力之后:外侧缰核内的信号变化,伴随社交回避与探索行为的改变。
经历反复社会压力后,一些小鼠变得不愿接近同伴,也更少探索开放区域。它们的大脑中,哪些信号参与了这种变化?2021年1月30日发表于 Neurobiology of Stress 的研究,把目光投向外侧下丘脑的食欲素细胞及外侧缰核。前者常与觉醒、动机联系在一起,后者则参与厌恶和奖赏相关加工。研究发现,两处相关细胞在社会受挫时都会变得活跃,而增强外侧缰核中的食欲素信号,能够改变受挫小鼠的社交回避及部分情绪相关行为。这份联系也让食欲素的作用有了更具体的脑区背景。
外侧缰核内增强食欲素信号,可减轻受挫易感小鼠的社交回避;局部OxR2阻断则使部分负性行为指标加重。激活食欲素细胞或其在外侧缰核的末梢,还使开放区域探索增加,同时伴随运动活动变化。
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受挫的时刻,两处细胞都发出活动信号
研究先比较社会受挫与未受挫小鼠的活动标记。外侧下丘脑LHA的食欲素细胞、外侧缰核LHb的谷氨酸能细胞,以及LHb中表达食欲素受体OxR2的细胞,都有更高比例带上活动相关标记。两处脑区由此进入了同一个压力故事。
反应也有细胞类型差别:LHb中GAD2标记细胞的相应活动标记比例反而下降。OxR2与谷氨酸标记有部分重叠,也有不重叠的群体。脑区整体“活跃”背后,存在不同细胞参与程度的变化。
来源:Wang D et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC-ND
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攻击发生时,钙信号迅速抬升
时间分辨的活动记录让线索更具体。攻击发生后,LHA食欲素细胞与LHb谷氨酸能细胞的群体钙信号都迅速上升。相应补充比较中,LHb的GAD2细胞未见同样的显著升高,与活动标记所呈现的细胞差异相呼应。
两类细胞对同一事件作出响应,为它们参与压力处理提供了依据。不过,共同响应并没有直接揭示信号怎样在两者之间传递。研究接着转向LHb中的食欲素信号,观察改变它之后,动物的行为会不会跟着变化。
来源:Wang D et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC-ND
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增强局部食欲素信号,小鼠更愿意接近
反复受挫后,并非所有小鼠都出现相同反应。研究挑选表现出明显社交回避的易感小鼠,比较LHb内食欲素A信号增强后的变化。小鼠在互动区的社交比值提高,角落区的相应比值降低,显示它们对同伴出现的反应发生了改变。
互动区与角落区分别呈现了靠近和避开的侧面。研究比较同伴出现前后的区域停留,借助比值观察社交情境怎样改变选择。把两个区域放在一起,才能看到食欲素信号增强后,空间分配发生了怎样的转移。
这种改变并未伴随总行走距离的显著增加,互动区内行走距离也未显著变化。另两项行为比较中,小鼠悬尾与游泳时的不动比例降低。这些结果把局部食欲素信号与压力后的回避和应对行为联系起来,适用范围仍是这组易感雄性小鼠及所测指标。
来源:Wang D et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC-ND
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阻断OxR2后,哪些行为发生了反向变化
局部阻断OxR2之后,易感小鼠的角落区社交比值升高,悬尾与游泳时的不动比例也增加。互动区社交比值则没有出现显著变化。局部增强与受体阻断提供了方向相关的证据,但不同指标并未全部呈现整齐对称的结果。
这组小鼠的总行走距离同时下降,互动区与角落区的行走距离差异未达显著。运动变化与回避相关指标需要一起考虑,也让“信号怎样影响压力后的行为”成为比单一情绪标签更具体的问题。
来源:Wang D et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC-ND
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细胞与末梢激活,让探索面貌改变
激活LHA食欲素细胞,或激活它们位于LHb的末梢,都让受挫小鼠更多进入高架迷宫的开放臂,停留时间也更长。在开放场地中,它们进入中心区的次数与中心停留时间增加,显示开放区域探索发生变化。
与此同时,小鼠的总移动时间也增加。因此,探索变化包含了运动活动这一层背景。这些激活比较直接覆盖的是迷宫和开放场地行为;社交与悬尾、游泳结果来自前面的局部药理比较,共同呈现食欲素相关调节的不同侧面。
来源:Wang D et al. · Neurobiology of stress · CC BY-NC-ND
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食欲素的意义,要放回具体脑区与状态
这项研究为食欲素参与社会压力后的行为调节提供了LHb层面的证据。LHA食欲素细胞与LHb谷氨酸能细胞之间的直接解剖联系、局部抑制性细胞如何参与,以及雌性动物中是否相同,仍有待补充。对于常被放在觉醒故事中的食欲素,结果提醒我们:同一信号在不同脑区、不同压力状态中,可以有更丰富的行为含义。