天敌气味诱发的先天性恐惧的神经环路基础探究

摘要

恐惧是我们遇到危及生命威胁时的一种情绪感觉，作为动物自我保护远离危险的重要防御机制，对于动物的健康和生存至关重要，是动物进化的动力。恐惧的紊乱与恐惧症、恐慌症、焦虑及抑郁症等众多临床疾病密切相关;恐惧根据是否需要依赖后天的经验学习，可分为条件性恐惧和先天性恐惧;大量的研究表明，情绪核团杏仁核对于条件性恐惧的调控至关重要，损毁杏仁核将对条件性恐惧造成严重的影响，但损毁杏仁核对天敌气味诱发的先天性恐惧影响并不明显。这就提示先天性恐惧和条件性恐惧可能受不同的环路所调控，对于先天性恐惧的环路至今不明。
　　为了探究天敌气味诱发的先天性恐惧的神经环路基础，我们利用TMT刺激小鼠诱发先天性恐惧， c-fos作为神经元激活的探针，全脑筛选，发现核团lateralhabenular nucleus(LHb),lateral hypothalamic area(LH),dorsomedial part of theventromedial hypothalamic nucleus(VMHDM) and laterodorsal tegmental nucleus(LDT)特异的被TMT诱发恐惧后激活而不会被对照生理盐水和巯基乙醇所激活，这就提示LHb、LH、VMHDM和LDT在先天性恐惧环路调控中起着重要的作用。
　　为了进一步探究其环路调控机制，我们结合光遗传学，神经行为学，电生理，跨突触病毒追踪和免疫组化等技术首次发现核团LHb的谷氨酸能神经元可以作为LDT GABAergic neurons的兴奋性上游兴奋LDT的PV+ GABAergic neurons诱发出freezing样恐惧行为;有意思的是，兴奋LDT的SOM+GABAergic neurons或沉默PV+GABAergic neurons活动，可以明显的降低TMT诱发的freezing水平，但对条件性恐惧cue诱发的freezing却没有明显的影响;进一步实验发现LDT的GABAergic micro-circuits不对称选择性抑制LDT的不同亚型兴奋性神经元对LH和VMH的兴奋性神经元活动进行调控，从而精妙的控制了freezing和fleeing行为。
　　我们的结果首次揭示:1，LHb-LDT-Hypothalamus通路特异的参与调控先天性防御行为的控制;2，LDT的GABAergic micro-circuits可能对调控不同先天性防御行为起着关键作用;3，提出了对兴奋性神经元进行亚群分类的新方法;4，从不同细胞亚群的角度揭示大脑对不同行为控制的运作机制。

目录

声明

致谢

摘要

1．前言

2．实验材料和方法

2．1 实验动物

2．2 病毒注射

2．3 逆行追踪实验

2．4 导管埋置

2．5 脑电(EEG)和肌电(EMG)的记录

2．6 在体多通道电生理记录

2．7 焦虑样行为测试

2．8 粪便统计

2．9 无创血压记录

2．10 荷尔蒙测试

2．11 条件性恐惧

2．12 躲藏实验

2．13 僵直水平测试

2．14 清醒动物脑内药物微量注射

2．15 电毁损

2．16 免疫组织化学

2．17 急性脑片电生理记录

2．18 数据统计分析

2．18 溶液的配置

2．18．1 表一：切片用人工脑脊液(ACSF)

2．18．2 表二：孵育和记录用人工脑脊液(ACSF)

2．18．3 表三：普通电极内液

2．18．4 表四：0．1 MPBS缓冲液

2．18．5 表五：0．01 M柠檬酸盐缓冲液PH=6．0

2．19 实验仪器和软件

2．20 大脑核团名称缩写表

3．实验结果

3．1 LDT的GABAergic neurons特异参与调控先天性恐惧行为

3．1．1 大脑中特异参与先天性恐惧的核团筛选

3．1．2 兴奋LDT的GABAergic neurons能够诱发出freezing样恐惧行为

3．1．3 LDT的两种不同亚型的GABAergic neurons对先天性恐惧调控具有相反作用

3．2 LHb直接兴奋LDT GABAergic neurons参与调控先天性恐惧

3．3 LDT通过调控下丘脑实现不同先天性防御行为的调控

3．3．1 LDT GABAergic neurons通过抑制非胆碱能的兴奋性神经元来实现对恐惧行为的调控

3．3．2 LDT通过激活VMH兴奋性神经元诱发flee行为

3．3．3 LDT通过调控LH实现freezing和avoidance调控

3．3．4 LDT的GABAergic neurons通过不对称抑制LDT的兴奋性神经元从而精妙调节下丘脑的活动

3．3．5 LDT投射到下丘脑的兴奋性神经元属于不同亚群

4．讨论

5．附图

参考文献

综述

作者简介