Nat Commun：发现一条参与处理小鼠奖励性和痛苦性刺激的神经通路

在一项新的研究中，来自日本北海道大学和京都大学的研究人员确定了一条参与处理小鼠奖励性和痛苦性刺激和情境的神经通路。这条新的神经通路起源于一束称为中缝正中核（median raphe nucleus）的脑干神经纤维，它发挥的作用与之前发现的起源于附近中缝背核（dorsal raphe nucleus）的奖励/厌恶通路相反。这一对小鼠体内产生血清素的神经纤维的相反作用的新见解可能有助于开发治疗包括成瘾和重度抑郁在内的多种精神疾病的药物。相关研究结果于2022年12月22日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Median raphe serotonergic neurons projecting to the interpeduncular nucleus control preference and aversion”。

以前的研究已发现，激活来自小鼠脑干中缝背核的产生血清素的神经纤维（即血清素能神经纤维）会导致与奖励有关的愉悦感。然而，选择性血清素再吸收抑制剂（selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI），即增加大脑中血清素水平的抗抑郁药物，未能发挥明显的奖赏感觉，也不能治疗与抑郁相关的快乐感觉能力的丧失。这表明大脑中还有其他产生血清素的神经通路与奖赏和厌恶的感觉有关。

为了进一步研究大脑的奖赏和厌恶神经通路，这些作者将他们的注意力集中在中缝正中核。这个区域没有像它的脑干邻居---中缝背核---那样受到广泛的研究关注，尽管它也是血清素能神经纤维的一个来源。

这些作者进行了各种各样的测试，通过使用检测钙离子进入的荧光蛋白来测量小鼠血清素能神经元的活动。他们发现捏小鼠的尾巴---一种不愉快的刺激---会增加中缝正中核的血清素能神经元中的钙依赖性荧光。另一方面，给小鼠吃糖之类的食物会降低中缝正中核的血清素能神经元中的钙依赖性荧光。此外，使用一种涉及光的遗传技术直接刺激或抑制中缝正中核，导致厌恶或寻求奖励的行为，如避免或想要留在一个房间里，这取决于所施加的刺激类型。

中缝正中核中的血清素能神经元受到奖励刺激的抑制，对它们的抑制引起条件位置偏好和自我刺激。图片来自Nature Communications, 2022, doi:10.1038/s41467-022-35346-7。

这些作者还进行了测试，以发现中缝正中核的血清素能神经纤维在哪里发送信号，并发现与脑干的脚间核（interpeduncular nucleus）有重要联系。他们还确定了脚间核中的血清素受体，这些受体参与了与中缝正中核的血清素能神经元活动有关的厌恶特性。

需要开展进一步的研究来充分阐明这一神经通路以及其他与奖励和厌恶情绪和行为有关的神经通路。论文共同通讯作者、北海道大学的神经药理学家Yu Ohmura说，“这些新的见解可能会导致更好地理解诸如药物成瘾和重度抑郁之类的精神疾病的生物学基础，在这些疾病中，奖励和厌恶信息的处理出现异常。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Hiroyuki Kawai et al. Median raphe serotonergic neurons projecting to the interpeduncular nucleus control preference and aversion. Nature Communications, 2022, doi:10.1038/s41467-022-35346-7.