出生後早期大腦環路的成熟受到外界環境因素的影響:早期生活應激持續性損害神經環路和功能,增加成年精神神經類疾病的患病風險。這些疾病與大腦獎賞係統異常相關。
伏隔核(NAc)是獎賞環路的一個主要節點,接受來自於基底外側杏仁核(BLA),腹側被蓋區,前額葉皮層等多個腦區的輸入,在調控動機,獎賞,決策行為中發揮作用。激活BLA投射到NAc腦區的興奮性輸入可增強獎賞行為。
2023年2月25日加州大學歐文分校Tallie Z. Baram研究團隊揭示了早期生活應激通過抑製杏仁核表達促腎上腺皮質激素釋放激素的神經元投射到NAc環路引起獎賞行為障礙。
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CRH BLA→NAc環路是抑製性環路
促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH)啟動下丘腦-垂體-腎上腺軸的神經內分泌信號,並直接調節神經傳遞。NAc腦區的CRH促進線索引發的動機行為。嚴重的應激事件可改變CRH在NAc腦區的作用(由偏好轉變為厭惡)。
順行病毒示蹤實驗發現BLA腦區CRH陽性神經元投射到NAc的core區域,將逆行示蹤病毒注射在NAc的core區域,在BLA區域可觀察到病毒攜帶的熒光表達。進一步熒光實驗發現這些CRH陽性神經元是抑製性神經元。光激活CRH BLA→NAc環路後可引起NAc腦區抑製性突觸後電流,並不誘發興奮性突觸後電流,這就表明CRH BLA→NAc環路是抑製性的。
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早期應激引起獎賞行為障礙
研究人員進一步通過可口食物獎賞和異性線索兩個獎賞任務,發現慢性激活或者急性光激活CRH BLA→NAc環路後雄性小鼠攝入可口食物減少,接近異性線索的區域減少,但在雌性小鼠中並不出現這種獎賞障礙。然而抑製該神經環路並不影響雄性小鼠的獎賞行為。這就表明早期生活應激引起的獎賞行為障礙具有性別差異性。
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抑製CRH BLA→NAc環路改善獎賞行為障礙
剛出生後的幼鼠經曆母嬰分離、限製巢穴等早期生活應激後,在成年後這些小鼠也表現出攝入可口食物減少,異性線索偏好性降低,糖水偏好障礙等獎賞行為障礙。通過慢性抑製CRH BLA→NAc環路可明顯緩解早期生活應激引起的上述獎賞行為障礙,進一步激活該環路也並不會進一步抑製雄性小鼠的抑製行為。
總結
本文揭示了早期應激抑製CRH BLA→NAc環路神經元活性,引起雄性小鼠獎賞行為障礙,從獎賞效應的角度闡釋了壓力引起神經精神類疾病的機製。