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Nature:发现神经降压素可以调节积极情绪和消极情绪

  1. 神经元
  2. 杏仁基底外侧核
  3. 价值分配

来源:生物谷原创 2022-07-26 11:15

在一项新的研究中,来自美国沙克研究所的研究人员及其同事门发现了大脑中负责将好的或坏的情绪与记忆联系起来的分子。

在一项新的研究中,来自美国沙克研究所的研究人员及其同事门发现了大脑中负责将好的或坏的情绪与记忆联系起来的分子。他们的发现为更好地理解为什么有些人更有可能保留就像焦虑、抑郁或创伤后应激障碍(PTSD)时可能会出现的负面情绪而不是正面情绪铺平了道路。相关研究结果于2022年7月20日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Neurotensin orchestrates valence assignment in the amygdala”。

论文通讯作者、沙克研究所系统神经生物学实验室教授、霍华德-休斯医学研究所研究员Kay Tye说,“我们基本上已经掌握了你如何能够记住一件事是好是坏的基本生物过程。这是我们生命体验的核心,而它可以归结为单个分子的概念令人难以置信地兴奋。”

对于人类或动物来说,要学会在未来是否要再次避免或寻求一个特定的经验,他(它)们的大脑必须将一种积极或消极的感觉---也称为价值(valence)---与这一刺激联系起来。大脑将这些感觉与记忆联系起来的能力被称为“价值分配(valence assignment)”。

2016年,Tye发现,在小鼠学习时,大脑杏仁基底外侧核(basolateral amygdala, BLA)中的一组神经元有助于分配价值。一组BLA神经元被积极的价值激活,因为这些小鼠学会了将第一种音调与甜味联系起来。另一组BLA神经元被消极的价值激活,因为这些小鼠学会了将一种不同的音调(第二种音调)与苦味联系起来。

Tye说,“我们发现了这两条路径---类似于铁轨---通向积极和消极的价值,但我们仍然不知道何种信号起着操纵开关的作用来指导在任何特定的时间应该使用哪条路径。”

在这项新的研究中,这些作者聚焦于信号分子神经降压素(neurotensin)对这些BLA神经元的重要性。他们已经知道不仅神经降压素是一种由这些与价值处理相关的细胞产生的神经肽,而且其他一些神经递质也是如此。因此,他们使用CRISPR基因编辑方法,有选择地从这些细胞中去除编码神经降压素的基因---这是CRISPR首次用于揭示它的特定神经递质功能。

如果BLA中没有神经递质信号,小鼠就不能再分配积极的价值,也不能学会将第一种音调与积极刺激联系起来。有趣的是,神经降压素的缺失并没有阻断消极的价值。相反,这些小鼠在消极价值方面表现得更好,在第二种音调和消极刺激之间有更强的联系。

检测CRISPR-Cas9系统引入的插入/缺失突变和Nts mRNA缺失。图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04964-y。

这些研究结果表明,大脑的默认状态是偏向于恐惧---与消极价值相关的BLA神经元被激活,直到神经降压素被释放以便切换激活与积极价值相关的神经元。Tye说,从进化的角度来看,这是有道理的,因为它可以帮助人们避免潜在的危险情况---它可能会引起那些倾向于发现最糟糕情况的人的共鸣。

在进一步的实验中,Tye和她的团队发现高水平的神经降压素促进了奖励学习并抑制了消极价值,进一步支持了神经降压素负责积极价值的观点。

论文共同第一作者、Tye实验室博士后研究员Hao Li说,“我们实际上可以操纵这个开关来开启积极或消极的学习。最终,我们想尝试为这一途径确定新的治疗靶标。”

这些作者仍有疑问,即神经降压素的水平是否可以在人们的大脑中受到调节以治疗焦虑或创伤后应激障碍。他们还在计划开展未来的研究,以探究还有哪些大脑途径和分子负责触发神经降压素的释放。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Hao Li et al. Neurotensin orchestrates valence assignment in the amygdala. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04964-y.

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