南方医科大学最新研究!揭示调控焦虑和恐惧新神经回路

2021
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南方医科大学基础医学院
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研究结果表明,在mPFC中有两个自上而下的对抗的神经回路,用于高效和精确地调节焦虑状态。

2021年7月15日,高天明团队在Journal of Clinical Investigation(影响因子14.808)上发表了题为“Distinct projections from the infralimbic cortex exert opposing effects in modulating anxiety and fear”的研究论文。基础医学院高天明教授为通讯作者,陈翌华博士为第一作者。

该研究首次发现了前额叶皮层的两个下行神经回路,在调节焦虑行为和恐惧记忆中发挥截然相反的作用。揭示了认知调控情感的关键神经环路,为治疗焦虑障碍提供了理论基础。目前焦虑障碍的发病机制尚不清清楚,临床上使用的抗焦虑药存在有效率低、副作用大、停药后高复发率以及长期服用可产生依赖性等问题。除了药物治疗外,最常使用的是心理治疗,其中以认知-行为疗法(CTB)使用最广。CTB尽管疗效比较明确,但是有相当一部分患者无法获得该疗法,且该疗法需要的时间比较长,许多患者往往中途放弃。近年来的临床研究提示,前额叶的重复经颅磁刺激(rTMS)和直流电刺激(tDCS)治疗可缓解部分患者的焦虑症状。需要强调的是,上述这些非药物疗法均依赖于调节认知功能的高级中枢—内侧前额叶皮层(mPFC)通过其下行神经环路以实现对焦虑情绪的控制,但目前对mPFC调控焦虑的下行神经环路知之甚少。

缘下皮层(IL)为mPFC脑区的重要亚区,是大脑内情绪情感调节环路中关键的上游脑区。使用顺行示踪病毒,发现IL投射到丘脑、中缝背核、基底外侧杏仁核、中央杏仁核(CeA)、终纹床核、外侧隔核(LS)。通过光(化学)遗传技术调控上述投射环路,发现IL-LS回路促进焦虑相关行为和恐惧相关僵直反应,IL-CeA回路则发挥抗焦虑作用和减轻恐惧作用。进一步结合逆行示踪、膜片钳记录等方法证实,IL到LS或CeA的投射为单突触投射。值得注意的是,IL-CeA 投射还对应激引起的高焦虑发挥自上而下的控制, 激活IL-CeA环路后能够逆转应激引起的焦虑。这些研究结果表明,在mPFC中有两个自上而下的对抗的神经回路,用于高效和精确地调节焦虑状态。

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关键词:
南方医科大学,神经回路,焦虑障碍,抗焦虑药,缘下皮层

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