大脑神经环路“红绿灯”失控会导致社交恐惧

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大脑神经环路“红绿灯”失控会导致社交恐惧

社交恐惧症,又称社交焦虑障碍,是一种十分常见的精神疾病,其发生机制不甚清楚,且目前尚无令人满意的疗法。

当地时间3月18日,国际知名期刊《神经元》(Neuron)报道了浙江大学医学院基础医学系/医学院附属第二医院神经科学研究中心徐晗教授团队利用自主构建的小鼠模型,结合一系列先进的实验方法,在前额叶皮层发现一条导致小鼠社交恐惧行为的新神经环路。

浙江大学医学院研究生许海峰、刘玲、田园园和讲师汪军博士为该论文共同第一作者,徐晗教授为该论文唯一通讯作者。

社交恐惧症患者极力回避社交场合,当处于社交场合时则会出现脸红、出汗、四肢颤抖,不敢与人对视,更有甚者会出现昏厥。 因此,社交回避和社交恐惧是其最典型的行为症状。 模式动物在神经精神疾病的病理机制研究中发挥着十分重要的作用。

理想的疾病动物模型需要重现神经精神疾病患者的主要行为症状。 运用巴甫洛夫条件反射的原理,徐晗团队首先自主研发了一套小鼠条件性社交恐惧造模系统。 经历过社交恐惧条件化的小鼠对同类小鼠表现出强烈、持续的社交恐惧和社交回避反应。 此外,和传统的社交恐惧模型相比,该条件性社交恐惧模型的优点是恐惧小鼠不伴有广泛性焦虑和抑郁样行为。

因此,条件性社交恐惧小鼠是研究社交恐惧精确神经机制的合适动物模型。

运用条件性社交恐惧小鼠模型,浙江大学科研人员发现当实验小鼠经历社交恐惧表达后前额叶皮层有大量神经细胞被激活,而用药理学方法失活前额叶皮层则大大降低小鼠的社交恐惧程度,表明前额叶皮层直接调控社交恐惧的表达。

那么当社交恐惧发生时,前额叶皮层神经元的活动是什么样的呢?徐晗团队采用在体多通道电生理记录,发现当社交恐惧发生时前额叶皮层表达小清蛋白(parvalbumin,PV)的抑制性神经元的动作电位发放活动显著下降,而兴奋性神经元的活动显著升高。

进一步的药理遗传学实验证明上述现象导致了小鼠社交恐惧的表达。

神经元好比神经环路中的“红绿灯”,当“绿灯”PV神经元正常工作时会抑制兴奋性神经元的活性,从而防止社交恐惧的发生。

那么是什么破坏了PV神经元的抑制性作用呢?徐晗团队发现在社交恐惧发生时表达生长抑素(somatostatin,SST)的抑制性神经元活动水平显著升高,而表达舒血管肠肽的抑制性神经元的活动却没有变化。 接下来,他们运用一系列的药理遗传学实验证实前额叶皮层SST神经元活动的升高抑制了PV神经元的活动,从而使得兴奋性神经元的活性增强,进而导致了社交恐惧行为的发生。 《神经元》期刊审稿专家对这项研究给予了很高的评价:“这是一项非常有趣而且重要的研究工作”、“有趣的工作并且有令人兴奋的新发现”。 徐晗在接受采访时说:“我们研究团队针对社交恐惧症的神经机制继续开展更加深入的系统性研究,为临床上开发更加精准有效的治疗方法提供理论支持。

”这项研究工作得到了浙江大学段树民院士、上海交通大学徐天乐教授和复旦大学何苗教授的大力帮助。

受到科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金委重大研究计划培育项目、国家自然科学基金委面上项目,以及浙江省自然科学基金委杰出青年项目等的资助。

徐晗教授实验室重点研究神经环路的结构和功能,尤其是社会交互行为以及社交功能障碍的神经环路机制。

热忱欢迎研究生、博士后、特聘研究员/副研究员加盟实验室,共同揭示大脑的奥秘。

教师个人主页:https:///hanxu论文链接:https:////(文柯溢能/摄影卢绍庆)。