文章圖片
創傷后應激障礙(PTSD)是由于受到異乎尋常的威脅性、災難性心理創傷,導致延遲出現和長期持續的精神障礙 ， 全球PTSD終生患病率在1.9%-6.8%之間 。 PTSD表現為對相對較小的刺激產生反應作出過度防御行為 ， 無法與同伴進行正常交流 。
杏仁核區域和中腦是調控防御性行為的經典腦區 ， 近年來研究發現丘腦參與恐懼記憶的形成和防御行為 。 根據傳入的來源,丘腦可分為接受皮質下傳入的低階丘腦和接受來自皮質第Ⅴ層傳入的高階丘腦 。
作為高階丘腦的組成 ， 丘腦后內側復合體（PoM)接受來自于丘腦網狀核（TRN）、未定帶區、外側下丘腦的抑制性輸入 。
文章圖片
2023年2月3日第四軍醫大學基礎醫學院武勝昔教授研究團隊在ScienceAdvances雜志上發表文章揭示了PoM腦區調控PTSD模型小鼠過度防御行為的神經環路 。
文章圖片
圖1：PTSD模型造模流程圖
研究人員通過連續的慢性束縛應激、強迫游泳、深度麻醉、足底點擊等應激構建PTSD模型 ， 發現該模型小鼠在觸碰胡須引起的先天性防御行為增強和在恐懼訓練中習得性防御行為增強 。
文章圖片
圖2：PTSD模型小鼠PoM腦區神經元過度激活
免疫熒光實驗發現PTSD模型小鼠PoM腦區神經元過度激活 。 光纖鈣成像發現PoM腦區神經元在過度防御行為中活性增強 ， 通過化學遺傳學技術慢性抑制PoM腦區神經元可改善PTSD模型的過度防御行為 。 這些結果表明PoM腦區神經元介導PTSD模型的過度防御行為 。
免疫熒光實驗發現PTSD模型小鼠丘腦網狀核（TRN）的抑制性神經元活性降低 ， 但未定帶區的抑制性輸入并不出現這種降低 。 電生理實驗也進一步表明PoM腦區神經元接受TRN腦區的抑制性輸入減弱 ， 在急性或慢性激活該神經環路后可改善PTSD模型小鼠的習得性和先天性過度防御行為 。
文章圖片
圖3：激活TRNPoM改善過度防御行為
順行示蹤實驗發現PoM腦區神經元投射到大腦多個腦區 ， 其中前聯合皮層腦區接受的輸入最強 。 進一步通過逆行病毒示蹤實驗進一步證實了PoM腦區與前聯合皮層腦區錐體神經元存在功能性連接 ， 電生理實驗表明該神經投射是谷氨酸能的 。 在PTSD模型小鼠中這種該神經環路激活 ， 在抑制該神經環路后可緩解過度防御行為 。
【Science Advances：武勝昔團隊揭示高階丘腦環路調控創傷后應激障礙的過度防御行為】本文發現在PTSD模型小鼠中高階丘腦的核團PoM腦區被激活 ， 其接受來自于上游腦區TRN的抑制性輸入減少 ， 投射到下游的前聯合皮層腦區的環路增強 ， 激活TRNPoM或抑制PoM投射到前聯合皮層的環路后可減弱小鼠的過度防御行為 。
【參考文獻】
Xietal.,Reversalofhyperactivehigher-orderthalamusattenuatesdefensivenessinamousemodelofPTSD ， Sci.Adv.9,eade5987(2023)
文章中圖片均來自于參考文獻
文章圖片
- iScience：促進髓鞘再生可減輕慢性內臟痛相關的決策障礙
- Science：這個免疫分子竟引起創傷性腦損傷相關的睡眠障礙和癲癇活動
- Nature Neuroscience：疼痛引起快感缺失的環路機制
- Science：瘦下來就好了？既往肥胖經歷持續性重編程巨噬細胞導致神經炎癥
- Science首次揭示人類全生命周期真正需水量，顛覆“每天8杯水”認知
- 《Science》中科大團隊重磅發現：腫瘤免疫檢查點療法潛在新靶點
- Science Advances | 為什么越被隔離越想社交？
- Science子刊：運動是如何燃燒脂肪的？
- Exact Sciences Q3營收近38億，Cologuard訂購創新紀錄！
- Science：只要跟著生物鐘吃，就沒那么容易胖