欧美日韩亚洲视频在线,精品视频在线观看免费播放,精品一区二区三区欧美人妖,国产精品福利片免费看,嫩草在线视频WWW免费看,在线精品国内视频秒播,国产痴汉一区二区三区在线观看,青青草成人免费在线

Nat Neurosci ‖ 揭秘內側視前區拮抗性介導壓力引起的焦慮和父母行為

 當今社會的快速發展給現代人帶來了巨大的壓力，越來越多的人普遍患有不同程度的焦慮癥。焦慮本身是一種正常的情感表現，是個人對即將來臨的、可能會造成的危險或威脅所產生的緊張、不安、憂慮、煩惱等不愉快的復雜情緒狀態。適度的焦慮情緒能鞭策我們提前做好準備以更好地應對潛在威脅；而過度或持續存在的焦慮則會干擾記憶、思維等正常的心理活動，影響日常生活狀態，嚴重時會形成情感性或生理性疾病。為改善現有的或開發新的焦慮癥治療策略，我們有必要徹底了解控制焦慮狀態的神經回路。

 已知焦慮是由大腦中廣泛分布的神經網絡控制的，以往的研究進展主要集中于杏仁核、終紋床核（BNST）、室旁核（PVN）等腦部區域神經網絡對焦慮狀態的調節，但介導焦慮狀態啟動、維持的關鍵結構和神經回路仍不明確，依然需要進一步的探索。

 2021年2月1日，南加州大學Huizhong Whit Tao和Li I. Zhang團隊在《Nature Neuroscience》雜志上發表了題為“Medial preoptic area antagonistically mediates stress-induced anxiety and parental behavior”的文章，揭示了小鼠內側視前區（mPOA）的谷氨酸能神經元和GABA能神經元可拮抗性調節壓力引起的焦慮和父母行為，闡明了mPOA是協調焦慮和父母行為的關鍵中心，并可能成為治療焦慮癥的靶向目標。

物理應激可激活mPOA谷氨酸能神經元

 首先，作者給予了實驗鼠幾種不同類型的物理應激刺激，包括強迫游泳、電熱板和電擊，1小時后使用常用的評價小鼠焦慮水平的行為學實驗：開場試驗（OFT）和高架十字迷宮（EPM）試驗測試應激對小鼠產生的焦慮作用。作者發現與對照組相比，實驗組小鼠在OFT中心區和EPM開臂區探索的時間減少，表明暴露于壓力源后小鼠的焦慮狀態有所升高。

 接著，作者通過c-fos染色檢測在應急刺激后大腦的哪些區域表現出急性或長時間的活動。結果顯示，與對照組相比，三種應激刺激下的實驗鼠的mPOA中c-Fos蛋白表達水平均呈現明顯升高，表明應激條件下小鼠mPOA區表現出了急性或長期反應。并且c-Fos和2型囊泡谷氨酸轉運體(Vglut2) 信號的共定位結果表明，在激活的mPOA神經元中80%以上都是谷氨酸能神經元；鈣信號監測也證明了mPOA谷氨酸能神經元可被各種類型的物理應激源急性激活；并且在應激源刺激下mPOA谷氨酸能神經元自發放電活性增加的時間與應激后焦慮狀態持續的時間相一致。

物理應激激活mPoA谷氨酸能神經元

激活mPOA谷氨酸能神經元誘導負價和焦慮行為

 為測試mPOA是否與應激誘導的焦慮有關，作者使用光遺傳學刺激Vglut2-Cre小鼠的mPOA谷氨酸能神經元，并進行了雙室（LED-on/LED-off）實時位置偏好測試（PPT），結果顯示，mPOA谷氨酸能神經元被激活的Vglut2-Cre鼠在LED-on室的時間極少，激活mPOA谷氨酸能神經元會讓小鼠產生厭惡情緒。

 接著，作者進一步探索增加mPOA谷氨酸能神經元活性是否可以顯著增強焦慮樣行為。發現通過LED光的連續刺激，實驗鼠在OFT中心區和EPM開臂區探索的時間均減少，并出現瞳孔擴張和運動量增加的高度警覺狀態，而高喚醒和高警覺的行為狀態與焦慮相關。同樣地，作者還采用化學遺傳學方式激活小鼠mPOA谷氨酸能神經元，得到的結果與光遺傳學刺激的現象相一致。另外，多項補充實驗也證實，強烈激活mPOA谷氨酸能神經元能明顯引起小鼠的極度厭惡情緒。這些結果表明，mPOA谷氨酸能神經元活性的增加促進了小鼠焦慮樣行為的產生。

mPOA谷氨酸能神經元的激活會增強焦慮行為

抑制mPOA谷氨酸能神經元能減輕焦慮行為

 既然mPOA谷氨酸能神經元能誘導并增強焦慮的發生，那么抑制其活性是否能減輕小鼠焦慮行為的發生呢？對此作者展開了研究。使用化學遺傳學以及光遺傳學技術沉默Vglut2-Cre鼠的mPOA谷氨酸能神經元，結果表明，與對照組相比，實驗鼠在OFT中心區和EPM開臂區探索的時間要更長，這些結果表明，抑制mPOA谷氨酸能神經元能減輕應激源誘導的小鼠焦慮樣行為。

沉默mPOA谷氨酸能神經元可以減少應激誘導的焦慮行為

mPOA拮抗調節社會壓力誘發的焦慮和父母行為

 以往的研究表明mPOA與社會行為有關，如養育子女和社會偏好。那么，mPOA是否也在社交誘發的焦慮中發揮作用呢？作者將一只年輕的雄鼠(作為入侵者)/外來幼仔引入一只未交配過的雄鼠籠中，OFT和EPM測試結果表明這一操作加強了原雄性小鼠的焦慮樣行為，說明雄性入侵鼠和外來幼仔對原雄性小鼠來說是一種社會壓力源。通過鈣活性成像，作者發現與入侵鼠或外來幼仔的互動引發了原雄性小鼠mPOA谷氨酸能神經元鈣活性的大幅增加。相比之下，當未交配的雄性小鼠與雌性入侵鼠互動，或未交配的雌性小鼠與外來幼仔互動時，沒有觀察到鈣活性的增加。以上結果表明，mPOA谷氨酸能神經元可以被社會性壓力刺激激活，但不能被社會性獎勵激活。

 而利用光遺傳學沉默掉mPOA谷氨酸能神經元后，作者發現當小鼠再次處于社交壓力時，原雄性鼠與入侵雄鼠間的攻擊行為大大減少，并且OFT和EPM測試結果也顯示小鼠焦慮樣行為減輕，這表明mPOA谷氨酸能神經元也介導了由社會壓力誘導的焦慮行為的表達。此外，mPOA谷氨酸能神經元的失活也在很大程度上抑制了原雄性鼠對外來幼仔的攻擊行為，而父母行為有所加強。作者還通過其他的分析證實，即便是在非應激狀態下，沉默mPOA谷氨酸能神經元也能減少焦慮樣行為，這說明，mPOA谷氨酸能神經元也可以調節基礎水平的焦慮樣行為。

 綜上所述，當焦慮狀態被抑制時，社會攻擊減少，而父母行為則會得到加強（雌雄鼠均如此），mPOA介導的情緒狀態與社會行為密切相關。

mPOA谷氨酸能神經元拮抗調節社會壓力誘導的焦慮和父母行為

mPOA-PAG通路調節焦慮行為

接下來，作者探索了mPOA的下游靶點，通過熒光示蹤發現GFP標記的mPOA谷氨酸能神經元的軸突強烈地投射到PAG（中腦導水管周圍灰質）、下丘腦外側區和上乳頭體三個區域，但是通過光刺激實驗觀察到，只有當mPOA到PAG的通路被光激活時才會誘導小鼠產生焦慮行為，因此作者將研究重點放在了PAG上。

作者將AAVretro-Cre（1.5×10E14 GC/ml，維真生物提供）注射入Ai14小鼠（Cre依賴tdTomato報告基因小鼠）的PAG中，對mPOA神經元進行逆行標記。首先，作者通過光激活mPOA谷氨酸能神經元，在記錄的PAG神經元中觀察到LED誘發的單突觸興奮性突觸后電流（EPSCs），證實了PAG神經元能接收來自mPOA的直接興奮性輸入，確認了功能連接性。接著，作者在自由活動的小鼠PAG上方植入光纖通過光刺激來特異性地激活mPOA谷氨酸能終末端，經過多項測試作者發現，刺激后小鼠表現出的焦慮樣行為與直接刺激mPOA的結果相類似。為進一步證明mPOA-PAG通路的作用，作者利用光遺傳學刺激雙向（順行和逆行）實驗驗證，得到的結果與刺激mPOA-PAG軸突的結果一致，均表現為焦慮樣行為的減輕。此外，作者還通過化學遺傳學特異性沉默mPOA谷氨酸能神經元→PAG軸突末梢，同樣發現焦慮樣行為的減輕，上述實驗共同證實了mPOA谷氨酸能神經元-PAG通路促進產生焦慮樣行為。

 接著，作者又進一步研究了谷氨酸能mPOA→腹側被蓋區（VTA）通路是否參與調節焦慮。結果發現谷氨酸能mPOA→腹側被蓋區（VTA）的軸突數量稀疏，這些軸突的激活僅引發了小鼠較弱的厭惡行為，但不影響焦慮相關行為。一系列數據指出，mPOA谷氨酸能神經元主要通過投射到PAG區增強焦慮樣行為。

mPOA神經元的逆行標記

mPOA GABA能神經元在調節焦慮和父母行為方面起相反的作用

 已知在mPOA中超過一半的神經元是GABA能神經元，于是，作者針對“GABA能神經元是否也在調節焦慮行為中發揮作用”這一問題展開了探討。使用Slc32a1-Cre (Vgat-Cre)小鼠，光激活mPOA GABA能神經元后，雌雄鼠均產生了強烈的正面情緒，同時在OFT中心區和EPM開臂區探索的時間均明顯增加。此外，mPOA GABA能神經元的激活也增強了雌雄鼠的父母行為，同時減少了攻擊行為。這說明，mPOA GABA能神經元和谷氨酸能神經元在調節焦慮狀態和父母行為方面發揮相反的作用。

mPOA GABA能神經元在調節焦慮和父母行為方面起相反的作用

 接著，通過光激活Vgat-Cre-Ai14小鼠的mPOA GABA能神經元，作者監測到強光誘導的單突觸抑制性突觸后電流（IPSCs），這說明GABA能神經元可局部抑制谷氨酸能神經元，并且腦片鉗記錄顯示GABA能神經元對PAG神經元有直接抑制性輸入。此外，光激活GABA能神經元→PAG后，小鼠產生了正面情緒，焦慮行為減輕，同時其父母行為增強。以上數據表明，mPOA GABA能神經元不僅通過局部抑制谷氨酸能神經元，而且通過向PAG輸入競爭性(即抑制性)投射的方式，拮抗谷氨酸能神經元的方式調節焦慮和父母行為。

 最后，作者通過細胞類型特異性逆行追蹤實驗，發現mPOA可能整合了來自LS、BNST和PVN等多個腦區的信息輸入，進而調節焦慮行為。