药物配对场景的吸引力,连向PVN催产素输出
雄鼠条件位置偏好研究发现,催产素调节及PVN到伏隔核核心区的激活减弱甲基苯丙胺配对场景偏好,壳区调节未产生同样变化。
一个场景曾经伴随药物经历,再次出现时便可能吸引动物停留。这样的已学偏好,能够被脑内神经肽系统调节吗?发表于Nature Communications的研究,以雄鼠甲基苯丙胺条件位置偏好(METH-CPP)为模型,追踪下丘脑室旁核(PVN)催产素(OXT)细胞与伏隔核(NAc)的联系。研究发现,作用不仅与神经肽有关,也与输出去向有关:相邻的核心区与壳区,在这些干预下呈现不同结果。
测试时OXT或PVN–NAc核心区激活减少METH配对场景偏好,核心区受体阻断可削弱相关效果;壳区细胞群或末梢调节未显著改变这一偏好。
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测试时给予OXT,场景偏好减弱
任务把一侧环境与METH经历相配对,另一侧与盐水经历相联系。经历六天条件学习后,再比较小鼠自由选择时的停留变化。与盐水组相比,METH组对配对场景形成明显偏好,使研究能够检验这份关联在测试阶段的表达。
小鼠先经历药物与环境的配对学习,之后在没有再次给予METH的测试中自由探索。模型鼠在药物配对一侧停留更多。鼻内OXT在测试前给药后,这项偏好减弱,所测较高浓度的效果更明显。
总移动未显著改变,另一神经肽加压素AVP未产生同样的偏好减弱。阻断核心区OXT受体可使鼻内OXT效果减弱;在该区域激活受体,也减少位置偏好。场景选择因而与当地受体信号联系起来。
核心区的c-Fos活动标记在METH组较高,OXT给药后回落。行为选择与区域活动标记相伴,使研究从外源给药继续走向脑内原有的催产素来源。
全身药理比较也呈现不同结果:能进入脑内的受体拮抗剂削弱OXT效果,外周受体拮抗剂和V1a拮抗剂未产生同样变化。神经肽作用的部位与受体类型,因而成为从给药效果追到局部回路的线索。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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重复METH经历后,PVN活动标记与OXT蛋白下降
研究标记PVN的OXT相关细胞,在CPP测试后观察c-Fos。METH组的活动标记比例较低,PVN组织OXT蛋白也较少。局部细胞活动与神经肽含量,呈现相同方向的差异。
Oxt转录本仅有未显著下降趋势;SON、垂体和血清OXT蛋白未见显著改变,所测AVP蛋白也未显著改变。下降的蛋白读出集中在PVN,周边区域与循环中的读出呈现另一种状态。
上游PVN的较低活动标记,与下游核心区较高的活动标记共同出现;OXT给药后,核心区标记回落。两个区域呈现不同方向的状态特点,促使研究检验恢复上游细胞活动时,下游相关的场景选择会怎样变化。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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激活PVN群体,减弱已学的位置偏好
在条件学习完成后,研究于测试阶段化学遗传激活PVN OXT相关细胞。野生型小鼠中的病毒策略和OXT-Cre小鼠中的验证,都观察到METH-CPP减弱。总移动未见显著变化。
中枢可达的OXT受体拮抗剂使这一效果减弱。电生理与活动标记确认了细胞群被激活。外源OXT的行为效果,因而有了内源细胞调节的呼应:改变这份信号来源,也能改变动物对已学场景的选择。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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核心区与壳区,收到的投射具有不同活动变化
顺向与逆向示踪支持PVN OXT细胞投向伏隔核。研究进一步分别标记投向核心区和壳区的细胞群。METH经历后,核心区投射相关群体的c-Fos比例下降,壳区相关群体未见显著改变。
两个亚区位置接近,却具有不同的联系与功能背景。把投射方向分开,能观察区域平均值之外的群体差别,也为后续选择哪一组细胞进行干预提供了明确依据。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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核心区投射群体的激活,重现偏好减弱
化学遗传激活投向核心区的PVN OXT相关群体后,METH-CPP减少。核心区内OXT受体阻断可减弱该效果,V1a受体阻断未产生同样变化。细胞来源、投射方向与当地受体,在行为上相互呼应。
投向壳区的对应群体,无论激活还是抑制,均未显著改变METH-CPP。壳区未变化的结果,与此前其活动标记未明显降低相一致。神经调节的影响,在这些测试条件下具有输出相关的区别。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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在测试时刺激末梢,效果仍随去向不同
研究将光刺激放到伏隔核,激活PVN来源末梢。核心区刺激减少药物配对场景偏好,壳区刺激未显著改变这项偏好,所测移动距离也未显著改变。投射末梢的结果与细胞群体调节相呼应。
在这项成年雄鼠CPP研究中,催产素系统能够调节已学场景在当下行为中的表达。相邻的核心区和壳区并不产生相同结果,这使神经肽的作用具体到来源、输出位置和测试阶段,也揭示奖励相关场景选择中的回路分工。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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