Nat子刊:田波/张培团队揭示VTA-ACC多巴胺环路调控观察性社交回避的机制

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研究人员利用光纤记录技术特异性记录HTA和LTA雄性小鼠VTADA能神经元的钙信号活动。在高架平台暴露前,两组小鼠在旷场中央区域或高架十字迷宫开放臂中的探索行为及VTA神经元激活水平均无显著差异,表明基线状态下多巴胺系统反应相似。

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不可忽视的是,然而,在经历高架平台应激后再次测试时,两组出现明显分化:LTA小鼠在旷场中央区停留时间略有增加,但其VTA多巴胺神经元的活动(以时间校正后的荧光变化衡量)反而降低;相比之下,HTA小鼠在相同情境下表现出更强且更持久的VTA神经元激活,尤其在进入高焦虑相关区域(如开放臂或中央区)时更为显著。

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从另一个角度来看,有趣的是,在雌性小鼠中,虽然也能分出高、低焦虑组,但两组在应激后的社交回避行为上并无差异。,详情可参考官网

从长远视角审视,本研究中,雄性小鼠根据其在旷场实验中对高架平台暴露所表现出的焦虑反应,被分为高特质焦虑(HTA)组和低特质焦虑(LTA)组。在基于观察学习的替代性社交挫败应激(VSDS)条件下,HTA小鼠对CD1攻击者表现出的社交回避行为少于LTA小鼠。光纤记录测定结果显示,在环境应激期间,HTA小鼠腹侧被盖区(VTA)多巴胺能(VTADA)神经元的活动更强;而在社交应激下,LTA小鼠的VTADA神经元活动则更为显著。病毒示踪技术揭示了VTADA神经元与前扣带皮层(ACC)之间的连接。光遗传学和化学遗传学操控实验证明,VTA-ACC多巴胺能环路对于HTA和LTA小鼠在VSDS诱导下产生的社交回避行为既是必要条件,也是充分条件。RNA测序结果提示,VTA中的神经炎症信号通路可能是导致HTA与LTA小鼠差异的关键因素。因此,本研究揭示了雄性小鼠中与特质焦虑相关的社交回避行为观察学习的神经环路机制,并为特质焦虑的形成提供了分子层面的解释。

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