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Nature重磅！揭示習得行為中去甲腎上腺素的時空動態

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 藍斑核（LC）是大腦中合成去甲腎上腺素（NA）的主要部位，LC-NA通路與睡眠和覺醒以及壓力相關的行為有關。LC-NA通路的功能已經在不同的任務、不同的條件下進行了研究，但LC-NA中去甲腎上腺素表達神經元的激活是否能夠以及如何促進特定行為的不同組成部分目前尚不清楚。

 近日，研究者發現LC-NA活性在習得行為中表現出不同的時空動態，從而實現兩種功能：促進任務執行和性能優化。為了檢驗這些功能，研究人員在小鼠中執行了行為任務測試。LC的光遺傳失活表明，LC-NA活性和任務執行及優化存在因果關系。通過光標記、雙光子顯微內窺鏡和雙光子輸出監測對LC-NA神經元進行靶向記錄，發現在行為執行之前和強化之后存在瞬時的LC-NA激活，并且這兩種階段性活動成分在LC-NA皮層輸出中呈現不均勻分布，運動皮層中的行為反應信號更高，有助于任務執行；而負強化信號則廣泛分布于大腦皮層各區域，從而提高了后續試驗中的反應靈敏性。因此，靶向LC輸出的不同模塊可實現不同的功能。

LC-NA軸突與皮質NE釋放高度相關

研究者將基因編碼的熒光去甲腎上腺素傳感器(GRABNE)通過AAV9病毒載體注入Gad2-cre or VGAT-cre 鼠大腦的運動皮層（MC）,對MC區GRABNE2m 進行了稀疏標記和成像。通過比較LC-NA軸突GCaMP7b活性和GRABNE活性，研究者發現LC-NA軸突鈣信號與皮質NE釋放高度相關。

 本研究利用依賴于LC-NA活性的后天習得行為，揭示了LC-NA系統的兩種不用功能：任務執行和性能優化，并發現在LC-NA輸出，存在不同的功能模塊可以支持習得行為的不同方面。

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