研究发现,MPOA神经元在老鼠中调解应激诱导的焦虑和父母行为

研究发现,MPOA神经元在老鼠中调解应激诱导的焦虑和父母行为
图像总结了研究人员的调查结果。颜色蓝色代表兴奋性神经元或兴奋性突触。颜色红色表示抑制性神经元或抑制突触。MPOA中的加法布(“VGAT”)和谷氨酸胶(“VGLUT2”)神经元分别通过奖励和应力信号激活。他们通过竞争共同的目标,Periaquental灰色(PAG)反对焦虑和育儿行为。信用:张等人。

焦虑是一种常见的情绪状态,可以特别明显或难以治疗患有焦虑症和抑郁症的个体。虽然神经科学家进行了众多研究,但旨在更好地了解神经过程的内焦虑,而且随着时间的推移而产生和持续的方式仍然很差。

最近南加州大学的研究人员最近进行了一项研究,研究了脑中介诱导区域(MPOA)在介导焦虑和父母行为方面的作用。他们的论文,发表在自然神经科学,提供有价值的洞察力,可以为开发有效的药理学工具,以减少焦虑水平。

“这项研究是关于消极情绪的一系列研究的一部分,“李我张和惠子惠特陶,两位研究研究员,告诉医疗Xpress。”在2018年,我们发表了一篇论文bob游戏神经元专注于基础前脑中的结构,即内侧隔子(MS)。我们发现MS位于非甘露吞并(非协聚)听觉途径和MS由高强度宽带噪声激活,但不是由纯音。“

在他们过去的一项研究中,张和涛观察到小鼠不喜欢嘈杂的噪音,并且通常避免他们与这些声音相关联的地方。此外,他们发现抑制在MS中可以减少这种地方的避免模式。它们还使用电击激活了MS中的神经元,发现这增加了小鼠的避免行为模式。

“我们的观察结果表明,MS是处理厌恶感官刺激并产生负面情绪的电路的一部分,”张和陶说。“MS的下游目标之一是内侧偏见区域(MPOA)。因此,我们想知道MPOA神经元是否也被各种方式的厌恶感觉刺激激活,以及直接刺激MPOA神经元是否会产生负面情绪。”

首先,研究人员试图确定是否是MPOA神经元可以通过厌恶的感官刺激激活,也称为压力源。为此,他们将小鼠暴露于各种压力源,例如,迫使他们游泳,将它们放在热板上或给予它们小的电击。随后,它们使用针对基因C-FOS的抗体来检测神经元激活(因为在被激活后,神经元中该基因的表达趋于增加)。

“我们还直接从MPOA谷氨酸神经元中录制了神经元尖峰活性,”张和陶说。“通过表达光活化通道(沟道流素2,CHR2)来标记这些神经元,因此我们可以在体内电生理学识别它们。”

有趣的是,张和涛观察到MPOA谷氨酸神经元急性地反应厌恶的感官刺激,例如电击。此外,在接受电击后,它们的基础水平活性增加了几个小时,并且该活性增加与小鼠中的焦虑行为逐时地相关。

“我们接下来检查了是否直接激活这些神经元会增加类似焦虑的行为,”张和陶说。"To do this, we expressed ChR2 in these neurons (using a cell-type-specific Cre line) so that we could artificially activate them using LED light (i.e., optogenetics). Using standard behavioral assays for testing anxiety levels such as the open field test (OFT) and the elevated plus maze (EPM) test, we found that, indeed, stimulating mPOA glutamatergic neurons at 10 Hz increased anxiety-like behaviors."

当研究人员以更高的频率(15 Hz)刺激小鼠的MIGE的MPOA谷氨酸神经元时,他们观察到更加戏剧性的行为变化。更具体地说,他们发现小鼠在他们无法逃脱的环境中经常开始跳跃,这表明他们处于一个极其焦虑的状态。

值得注意的是,小鼠甚至优选留在更危险的地方(即,它们可以物理损害的地方)比通过LED光激活MPOA谷氨酸神经元的位置。这些发现表明,这些神经元的激活产生了极为负面的情绪。

“暴露于压力源后,小鼠展示了几个小时的焦虑行为,”张和涛解释说。“我们还测试了使用致敏和化学方法表达焦虑的行为所需的MPOA谷氨酸神经元的活性是必需的,并发现在压力暴露后抑制这些神经元的活性降低了焦虑的行为。”

本质上,研究人员发现,除了产生负面情绪之外,在压力事件(即小鼠暴露于压力源之后,MPOA谷氨酸谷氨酸神经元介导的延长焦虑状态的增加。除了物理压力外,张和涛还测试了MPOA神经元在社会压力中的参与,特别是在父母行为的背景下,通过将居民处女雄性小鼠暴露于外国小狗。

“将常驻处女(但不是女性)小鼠暴露在外国小狗上诱导侵略并增加男性的焦虑水平,”张和陶说。“为了检测社会行为期间的神经元激活,我们表示了一个CA2+MPOA谷氨酸神经元和监测人口CA中的传感器(GCAMP6)2+使用光纤测光的信号。我们发现,在与外国小狗的每个伴侣中,CA2+雄性但不是女性小鼠的信号增加。这表明外国幼仔是男性而不是女性老鼠的社会压力源。“

研究人员还表明,使用致敏和化学技术抑制MPOA谷氨酸神经元,降低了雄性小鼠的侵略水平,同时还促进了父母和女性标本中的养育行为,例如幼崽梳理。他们的研究结果表明,这些神经元调解社会压力引起的焦虑,焦虑和父母行为之间存在反对关系。换句话说,当小鼠具有高焦虑度时,他们的父母行为被抑制了。

“MPOA谷氨酰胺神经元是兴奋性神经元,而另一半的MPOA神经元是胃肠杆菌和抑制作用,”张和陶说。“在特异性细胞特异性CRE线中使用类似的方法,我们进一步证明了甘草能MPOA神经元在谷胱甘肽和甘蓝型神经元群体之间的活动平衡,MPOA可以调节焦虑和父母行为。。“

最近的张和涛​​的研究提供了巨大的MPOA谷氨酸神经元的证据响应厌恶的感官刺激,激活这些神经元可以直接引起焦虑的行为。此外,研究人员发现,MPOA谷氨酸神经元和胃肠杆菌神经元在调节焦虑方面具有相反的作用。

换句话说,结果表明,通过增加胃肠杆菌神经元的活性或通过降低谷氨酸神经元的活性来减少焦虑水平。如果发现他们也适用于人类,这些观察可能会使开发更有效的目标疗法

“在我们未来的调查中,我们有兴趣调查产后焦虑症,这影响了大约10%的新妈妈(根据美国怀孕协会),”张和涛说。“我们计划建立产后焦虑的动物模型,并测试MPOA谷氨酸神经元的还原活性是否越来越多的MPOA Gabaeric神经元的活性将减少症状和促进父母。“


进一步探索

在小鼠脑中的爱和讨厌

更多信息:内侧偏见区域拮抗介导应激引起的焦虑和父母行为。自然神经科学(2021)。DOI:10.1038 / S41593-020-00784-3
信息信息: 神经元 自然神经科学

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引文:研究发现,MPOA神经元调解小鼠(2021年,3月8日)在HTTPS://MedicalXpress.com/news/2021-03-mpoa-neurons-tress-inuctions - 令人令报的情况下检索鼠标(2021年,3月8日)中致胁迫引起的焦虑和父母行为-Partale.html.
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