《科学》:在大脑中找到全新奖励中心,有望为焦虑、抑郁提新思路

B站影视 2025-02-24 18:19 1

摘要:大脑的奖赏系统通过评估情感效价来调控动机、行为和情绪反应,这一系统与多种精神疾病(如抑郁症、成瘾等)有着密切的关联。在已知的奖赏相关脑区中,伏隔核(NAcc)、腹侧被盖区(VTA)和外侧缰核(LHb)扮演着重要角色。其中,VTA通过向伏隔核及其他奖赏相关区域释

大脑的奖赏系统通过评估情感效价来调控动机、行为和情绪反应,这一系统与多种精神疾病(如抑郁症、成瘾等)有着密切的关联。在已知的奖赏相关脑区中,伏隔核(NAcc)、腹侧被盖区(VTA)和外侧缰核(LHb)扮演着重要角色。其中,VTA通过向伏隔核及其他奖赏相关区域释放多巴胺来调控奖赏信号,而LHb则通常与负性情绪相关。研究表明,LHb的过度激活可能导致回避行为、厌恶情绪,甚至诱发抑郁和焦虑症状。

近期,匈牙利研究团队在《科学》杂志上发表了一项突破性研究,揭示了一个全新的哺乳动物大脑奖赏中心——脑室下区被盖核(SVTg)。研究发现,SVTg是一个以γ-氨基丁酸(GABA)能神经元为主的抑制性核团,能够调控LHb等与负性情绪相关的脑区。SVTg在奖赏信号及奖赏预测过程中被激活,能够诱导积极的动机状态、缓解焦虑,并促进与奖赏相关的多巴胺释放。这一发现为理解奖赏系统的神经机制提供了新的视角。

在研究的最开始,研究人员对LHb进行GABA能神经元的反向标记,发现一个新的投射至LHb的大脑区域,也就是位于第四脑室下脑干脑桥中央灰质(PCG)下的被盖核(SVTg)。SVTg包揽了大约15%投射至LHb的GABA能输入神经元,是LHb的最大纯GABA能输入脑区。

进一步研究发现,SVTg神经元通过与LHb神经元的突触接触,传递GABA能信号,对LHb有特异性抑制作用。激活SVTg神经元,约23%的LHb神经元活动减少,并且抑制效应非常迅速。这也就意味着,SVTg可能在调节负向情绪中发挥抑制作用。

SVTg对LHb神经元有抑制作用

鉴于抑制(LHb)能够触发奖赏反应,研究人员通过行为学实验进一步探究了SVTg的功能。实验发现,激活小鼠的SVTg能够迅速诱导奖赏寻求行为,并显著缓解小鼠的焦虑样行为,这表明SVTg的激活确实能够引发奖赏反应。

研究还显示,在多种自然奖赏刺激后,SVTg神经元能够在数百毫秒内被快速激活。对于已经形成特定位置食物偏好的小鼠,抑制SVTg神经元会消除其位置偏好,并诱发实时位置厌恶和条件性位置厌恶行为。此外,SVTg的抑制还会增强小鼠的恐惧反应。这些结果提示,SVTg的正常功能对于奖赏相关空间记忆的形成、健康情感识别的维持,以及奖赏与恐惧反应的平衡至关重要。

SVTg神经元被厌恶事件激活控制恐惧记忆形成

伏隔核(NAcc)中的多巴胺释放是奖赏体验的关键驱动因素。尽管SVTg并未直接投射到NAcc,但研究人员探索了二者之间是否存在间接的神经通路。通过激活SVTg并实时监测多巴胺释放信号,研究发现SVTg能够通过调控多巴胺释放间接参与NAcc的奖赏反应。

为了进一步阐明SVTg的功能机制,研究人员对其GABA能神经元的mRNA表达谱进行了系统性分析,不仅确认了GABA能神经元标志物的表达,还发现Satb1是识别SVTg神经元的最有效标志物。体外电生理实验进一步揭示,SVTg能够接收来自谷氨酸能和血清素能神经元的双重兴奋性输入,从而快速响应并调节奖赏和情绪相关行为。这些发现为理解SVTg在奖赏回路中的整合作用提供了新的实验证据。

研究摘要SVTg位于脑桥区域,而脑桥作为高度保守的脑区,其神经元群体可能在大多数哺乳动物中都普遍存在。研究人员通过Satb1标记技术,成功定位了大鼠、恒河猴和人类脑桥中的SVTg神经元,证实了SVTg神经元在哺乳动物中的广泛存在及其定位的高度相似性。

研究结果表明,SVTg是一个以GABA能神经元为核心的奖赏中枢,能够调控与负性情绪相关的脑区,并在奖赏信号处理以及抑制过度活跃的厌恶回路中发挥关键作用。鉴于SVTg在物种进化中的高度保守性,深入理解其功能机制及潜在的功能障碍,可能为焦虑、抑郁、成瘾等情绪和恐惧相关疾病的研究提供重要的理论依据和新的治疗思路。

来源:脑健康乐园

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