中國科大周江寧研究組發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)負(fù)責(zé)壓力應(yīng)對行為的神經(jīng)元
我們生活在一個(gè)充滿壓力的自然和社會(huì)中，面對壓力每一個(gè)個(gè)體都將做出選擇：是主動(dòng)應(yīng)對還是被動(dòng)回避。負(fù)責(zé)這種抉擇能力的腦的生物基礎(chǔ)是什么？這是一個(gè)著名科學(xué)問題，簡稱之為“戰(zhàn)斗或逃跑”的選擇。研究者常根據(jù)動(dòng)物所采用的行為方式判斷其面對壓力時(shí)選擇的應(yīng)對策略。
采用基因操作小鼠結(jié)合行為學(xué)、藥物遺傳學(xué)和在體顯微成像等技術(shù)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)周江寧研究組歷經(jīng)八年的研究發(fā)現(xiàn)：在各種行為挑戰(zhàn)情景下，內(nèi)側(cè)前額葉的促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRF）神經(jīng)元是決定選擇“戰(zhàn)斗或逃跑”的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)。該研究首先確認(rèn)了內(nèi)側(cè)前額葉的 CRF神經(jīng)元為一種抑制性的中間神經(jīng)元，并與椎體神經(jīng)元構(gòu)成神經(jīng)環(huán)路。接著采用活體顯微成像的方法觀察到：在面對負(fù)性壓力下，小鼠采取主動(dòng)應(yīng)對行為時(shí)，CRF神經(jīng)元活性增強(qiáng)。在懸尾、強(qiáng)迫游泳和社交競爭挫敗等負(fù)性壓力條件下，采用化學(xué)遺傳學(xué)方法凋亡或抑制內(nèi)側(cè)前額葉CRF神經(jīng)元，可增加小鼠的被動(dòng)應(yīng)對行為；而CRF神經(jīng)元的激活則促進(jìn)主動(dòng)應(yīng)對行為。個(gè)體長期暴露于負(fù)性壓力下，仍可維持正常的生理和心理穩(wěn)態(tài)，稱之為對負(fù)性壓力“抵抗”；而在長期負(fù)性壓力下，不能維持正常的生理和心理穩(wěn)態(tài)，則稱為對負(fù)性壓力“易感”。流行病學(xué)和臨床證據(jù)顯示，習(xí)慣采用被動(dòng)應(yīng)對行為的個(gè)體，發(fā)生壓力相關(guān)的心理、身體功能紊亂或精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加，即所謂的“易感”。該研究進(jìn)一步研究了前額葉CRF神經(jīng)元在小鼠產(chǎn)生“抵抗”行為中的作用和機(jī)制。在長期社會(huì)競爭失敗情況下，百分之八十都表現(xiàn)為“易感型”，采用化學(xué)遺傳學(xué)的方法，選擇性激活內(nèi)側(cè)前額葉的CRF 神經(jīng)元可顯著增加小鼠的主動(dòng)應(yīng)對行為，“抵抗型”小鼠的比例大大提高。值得一提的是，該效應(yīng)具有較長的持續(xù)性。上述結(jié)果揭示：內(nèi)側(cè)前額葉CRF神經(jīng)元為腦內(nèi)負(fù)責(zé)調(diào)控壓力應(yīng)對行為的神經(jīng)元。促進(jìn)內(nèi)側(cè)前額葉CRF神經(jīng)元的活性可增強(qiáng)主動(dòng)應(yīng)對行為，提高對環(huán)境負(fù)性壓力的抵抗性。這一發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了對“壓力應(yīng)對行為抉擇”這一重要科學(xué)問題的了解。并為改善或治療負(fù)性壓力相關(guān)紊亂和疾病，提出新的思路和途徑。
該論文以“Prefrontal cortex corticotropin-releasing factor neurons control behavioral styles selection under challenging situations”為題，2月25號(hào)在線發(fā)表于Neuron期刊。該研究與華中科技大學(xué)龔輝教授、中國科大楊昱鵬、張智教授合作完成。陳鵬博士為該論文的第一作者，周江寧教授為通訊作者。該研究受國家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃、中科院B類先導(dǎo)項(xiàng)目和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助。
文章鏈接：https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(20)30060-X
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