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终纹床核(the bed nucleus of the stria terminalis, BNST)是大脑中处理压力应激和奖赏的边缘前脑区域,具有高度异质性。BNST通过与多个脑区的功能连接,将外界的刺激信息和反馈的行为输出进行联系,以此参与生物体相关情绪(例如焦虑)的表达及调节。近年来,焦虑症作为一种常见的情绪障碍类精神疾病,对人类的身心健康已造成严重损害。啮齿类动物研究表明,BNST的不同亚区及其神经环路的病理性改变是焦虑症形成和发展的基础。值得注意的是,毁损前部背侧终纹床核(Anterior-dorsal BNST, AdBNST)能够有效缓解啮齿类动物的焦虑水平。以往神经解剖学研究显示,AdBNST脑区存在多种神经递质和多肽类物质表达的神经元类群,如表达促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin-releasinghormone-positive,CRH+)和表达蛋白激酶C-δ(proteinkinaseC-δ-positive,PKC-δ+)的神经元。其中CRH+神经元与焦虑的调节密切相关,但其潜在的神经环路机制仍不清楚。因此,深入探究AdBNST脑区与焦虑行为相关的特异性细胞类型及其神经环路连接特点,将有助于拓宽对焦虑症形成和发展所涉及神经环路机制的认识,并为其临床治疗提供新的理论靶点。
本文利用转基因小鼠,综合运用神经环路示踪、离体电生理、在体神经元钙离子成像,以及化学遗传学等技术,系统解析AdBNST脑区中特定类型神经元及其局部和长距离的神经环路连接特点,明确该脑区在调控焦虑样行为中的作用。研究结果总结如下:
(1)通过免疫荧光染色技术明确AdBNST脑区中存在两类特异性分布的细胞亚群:CRH+和PKC-δ+神经元。利用三电极全细胞膜片钳及最小光刺激与电生理相结合的记录手段,解析了AdBNST脑区CRH和PKC-δ神经元的局部联系网络构架,并且这两种类群神经元之间的突触联系强度存在明显差别,从而推测二者在该脑区进行功能调控的方式。
(2)通过狂犬病毒跨单突触追踪系统以及Cre依赖的腺相关病毒顺向示踪策略,阐明了AdBNST脑区中CRH+与PKC-δ+神经元在全脑的输入与输出神经环路图谱。结果表明,这两种类群神经元在全脑具有相似的输入模式,同时其输出神经纤维在部分下游脑区的密度存在显著性差异,上述结果为后续调控焦虑的具体神经环路机制的研究提供了重要的解剖学依据。
(3)明确了AdBNST脑区中CRH+与PKC-δ+神经元在焦虑调节中的重要作用。在体神经元钙离子成像的结果显示,这两类神经元在面对与焦虑行为相关的厌恶性刺激时均可以被激活,从而证明二者与焦虑的调节密切相关。化学遗传学操纵结果表明,CRH+与PKC-δ+神经元在焦虑样行为的调节中发挥相反的作用,进一步揭示了AdBNST脑区这两种特异类型神经元的功能异质性。
综上所述,本文通过对AdBNST脑区中CRH+与PKC-δ+两类特定类型神经元的结构以及功能的研究,明确了其在调控焦虑样行为中发挥的不同功能,这将为临床焦虑症的研究和治疗提供必要的神经环路基础。
本文利用转基因小鼠,综合运用神经环路示踪、离体电生理、在体神经元钙离子成像,以及化学遗传学等技术,系统解析AdBNST脑区中特定类型神经元及其局部和长距离的神经环路连接特点,明确该脑区在调控焦虑样行为中的作用。研究结果总结如下:
(1)通过免疫荧光染色技术明确AdBNST脑区中存在两类特异性分布的细胞亚群:CRH+和PKC-δ+神经元。利用三电极全细胞膜片钳及最小光刺激与电生理相结合的记录手段,解析了AdBNST脑区CRH和PKC-δ神经元的局部联系网络构架,并且这两种类群神经元之间的突触联系强度存在明显差别,从而推测二者在该脑区进行功能调控的方式。
(2)通过狂犬病毒跨单突触追踪系统以及Cre依赖的腺相关病毒顺向示踪策略,阐明了AdBNST脑区中CRH+与PKC-δ+神经元在全脑的输入与输出神经环路图谱。结果表明,这两种类群神经元在全脑具有相似的输入模式,同时其输出神经纤维在部分下游脑区的密度存在显著性差异,上述结果为后续调控焦虑的具体神经环路机制的研究提供了重要的解剖学依据。
(3)明确了AdBNST脑区中CRH+与PKC-δ+神经元在焦虑调节中的重要作用。在体神经元钙离子成像的结果显示,这两类神经元在面对与焦虑行为相关的厌恶性刺激时均可以被激活,从而证明二者与焦虑的调节密切相关。化学遗传学操纵结果表明,CRH+与PKC-δ+神经元在焦虑样行为的调节中发挥相反的作用,进一步揭示了AdBNST脑区这两种特异类型神经元的功能异质性。
综上所述,本文通过对AdBNST脑区中CRH+与PKC-δ+两类特定类型神经元的结构以及功能的研究,明确了其在调控焦虑样行为中发挥的不同功能,这将为临床焦虑症的研究和治疗提供必要的神经环路基础。