Neuron：科學家揭示吸煙促進焦慮的神經環路 _健康小知識

尼古丁是一種高度成癮的物質,自然存在于煙草中。尼古丁等成癮藥物被認為會“劫持”強化學習的機制：踩低正常狀態的獎賞效應，拉高對藥物的獎賞效應。這種異常的強化學習過程被認為可能是藥物成癮的基礎。
中腦腹側被蓋區(VTA)是大腦兩條主要的多巴胺神經通路的一部分。尼古丁通過直接激活表達在中腦多巴胺（DA）上表達和GABA神經元上的煙堿乙酰膽堿受體(nAChR)發揮效應。

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2021年7月10日法國科學家PhilippeFaure在Neuron雜志上發表文章揭示了尼古丁抑制VTA投射到杏仁核的多巴胺神經環路促進焦慮。
尼古丁激活或抑制VTA腦區多巴胺神經元
研究人員通過靜脈注射尼古丁后，電生理實驗發現VTA腦區DA神經元放電頻率或增加，或降低，部分激活或抑制DA神經元，稱為尼古丁激活神經元和抑制神經元。

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病毒示蹤追溯尼古丁激活和抑制的神經環路
隨后分別向NAc腦區和杏仁核腦區注射逆行示蹤病毒，結果發現93%尼古丁激活的神經元投射到NAc腦區（VTA-NAc）， 86%尼古丁抑制的神經元投射到杏仁核（VTA-Amg）。這樣就形成激活的VTA-NAc環路、抑制的VTA-Amg環路。
為了進一步證實尼古丁的特異性VTA-NAc和VTA-Amg環路，他們向NAc和Amg腦區注射病毒載體的DA熒光感受器，尾靜脈注射尼古丁后NAc腦區DA釋放增加， Amg腦區DA釋放減少。這些結果證實，尼古丁可驅動VTA的兩個不同DA環路中發揮相反的功能反應。
之前的尼古丁依賴于VTA腦區的多巴胺（DA）系統產生獎賞效應，也會產生焦慮、應激相關的抑郁樣行為的負向效應。

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尼古丁引起焦慮樣行為
研究人員發現腹腔靜脈注射尼古?。?.5mg/kg）后小鼠在O形迷宮和曠場行為學中表現出明顯的焦慮樣行為。特異性向VTA腦區注射尼古丁，小鼠也會表現出焦慮樣行為。
在β2型nAChR敲除小鼠中，尼古丁并不會引起VTA腦區DA神經元激活或抑制反應，也不會出現焦慮樣行為；而在VTA區域特異性表達β2型nAChR后尼古丁就能發揮上述效應了。

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研究人員接下來探究這VTA-NAc和VTA-Amg兩個神經環路的行為效應。光抑制VTA-Amg環路后引起焦慮樣行為，激活該神經環路后發揮抗焦慮效應，但不引起條件位置偏好。
而無論是光激活還是光抑制VTA-NAc環路后均不會對焦慮行為產生影響，但激活該環路引起條件位置偏好。
在腹腔注射尼古丁的同時光激活VTA-Amg神經環路后，小鼠并不表現出焦慮樣行為。表明激活該神經環路可阻斷尼古丁的負向情緒行為。
總的來說，本文通過尼古丁引起VTA腦區中兩種不同的神經元反應，發現了VTA-NAc的激活環路和VTA-Amg抑制環路。這兩個環路各司其職：激活環路參與獎賞動機行為，抑制環路參與負向情緒（焦慮）行為。

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【參考文獻】
1.https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.06.013
【Neuron：科學家揭示吸煙促進焦慮的神經環路】文中圖片均來自參考文獻