研究团队发现,杏仁核中过度活跃的神经元会引发焦虑和社交回避行为,但通过重新平衡其活动水平,成功在小鼠实验中逆转了这些效应。这项工作揭示了可能导致情绪障碍更精准治疗的特定神经机制。
重平衡大脑以逆转焦虑
"我们早已知道杏仁核参与焦虑和恐惧处理,但现在我们确定了一组特定神经元——仅其活动失衡就足以触发病理性行为,"胡安·勒尔马解释道。他的团队使用基因改造小鼠模型,该模型过度表达Grik4基因,导致GluK4型谷氨酸受体产量增加并提高神经元兴奋性。这些由同一实验室于2015年开发的小鼠,表现出类似自闭症或精神分裂症患者的焦虑和社交回避症状。
研究人员成功在基底外侧杏仁核的特定神经元中将Grik4表达恢复至正常水平。这一调整重建了与中央外侧杏仁核中被称为"规则放电神经元"的抑制性神经元群的正常通信。"如此简单的调整就足以逆转与焦虑相关的社交缺陷行为,这非常令人振奋,"该研究第一作者阿尔瓦罗·加西亚表示。
团队通过电生理记录和行为测试评估实验动物,这些测试专门用于测量焦虑、抑郁和社会互动。测试内容包括对开放或封闭空间的偏好以及对陌生小鼠的兴趣。利用基因工程工具和改良病毒,科学家们精确修复了基底外侧杏仁核的功能障碍,并追踪了神经元活动和整体行为的变化。
突破基因模型的广泛效应
研究人员随后将相同方法应用于自然表现出较高焦虑水平的正常(野生型)小鼠,治疗同样降低了它们的焦虑水平。"这验证了我们的发现,让我们确信所识别的机制并非特定基因模型独有,可能代表大脑调节这些情绪的普遍原则,"勒尔马指出。
某些认知缺陷(如物体识别记忆问题)未得到改善,表明海马体等其他脑区可能也参与这些障碍。即便如此,该成果为疗法开辟了新途径。"靶向这些特定神经回路可能成为治疗情感障碍的有效且更精准策略,"勒尔马总结道。
本研究获得西班牙国家研究局(AEI)——科学、创新与大学部、神经科学研究所CSIC-UMH的塞维罗·奥乔亚卓越研究中心计划、欧洲区域发展基金(ERDF)以及瓦伦西亚自治区通过PROMETEO和CIPROM项目的支持。
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