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武汉物数所等在先天性恐惧的神经环路解析方面取得进展

武汉物数所等在先天性恐惧的神经环路解析方面取得进展

  近日,中国科学院武汉物理与数学研究所研究员徐富强课题组与浙江大学医学院神经科学研究所的段树民和汪浩课题组合作,在先天性恐惧开关的研究中取得新进展,相关结果发表在近日的《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上。

  研究团队利用光遗传学、动物行为学和病毒逆向追踪等方法进行研究发现,在小鼠大脑里从外侧僵核(LHb)到背外侧被盖区(LDT)这一通路在天敌气味诱导的先天性恐惧中起决定性的作用。进一步研究发现,LDT中两类不同亚型的抑制性神经元(PV阳性和SOM阳性)对恐惧反应具有完全相反的调节功能。激活PV阳性神经元时,老鼠表现出逃避、心率加快、失禁等恐惧症状,而激活SOM阳性神经元或抑制PV神经元时,老鼠则表现出完全相反的行为。

  该研究工作中,徐富强课题组主要负责利用狂犬病毒系统,追踪小鼠背外侧被盖区(LDT)PV阳性和SOM阳性神经元的直接调控网络,发现LDT中这两种不同类型中间神经元接受相同脑区的输入调控,并且这两种不同类型中间神经元之间具有交互投射,而这正是幸运28这两种不同类型中间神经元在气味诱导的先天性恐惧中表现出相反调节作用的神经环路基础。

  该研究工作是在基金委重大研究计划“情感和记忆的神经环路基础”和中科院战略性先导科技专项(B类)“脑功能联结图谱”等项目支持下完成的。利用嗜神经工具病毒示踪神经环路是近年来神经生物学领域发展的新方向,也是美国、欧洲、日本和中国等新启动的脑连接组计划的重要组成部分,在研究大脑神经网络结构、信息编码机制及神经精神疾病的发病机制等方面具有重大应用前景。

  论文链接 

 

  利用狂犬病毒系统逆向追踪小幸运28鼠背外侧被盖区(LDTPV阳性和SOM阳性中间神经元的直接调控网络示意图(左),LDT PV阳性和SOM阳性中间神经元都接受来自外侧僵核(LHb)的直接调控(右)