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中国研究团队揭示成瘾机制 有望开发抑郁症等治疗手段

第一财经 2022-10-23 16:58:25

作者:钱童心    责编:李娜

该研究提供了一种伏隔核神经元编码奖赏和厌恶的环路新视角,回答了困扰领域多年的问题:为什么不同的谷氨酸输入在伏隔核介导相反的行为?

10月22日,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)朱英杰团队在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上发表研究成果,揭示了大脑参与调控奖赏与厌恶的神经机制,首次正式地回答了为何不同的谷氨酸输入在伏隔核(NAc)介导了相反的行为。该机制的研究也有助于未来通过神经调控来干预成瘾和抑郁症等疾病。

朱英杰团队表示,动物行为的动机往往可以简单概括为“趋利避害”四个字,例如人们都喜欢追求让自己愉悦的事物——如美食、刺激性的游戏、优美的音乐等,这些行为能促使大脑分泌多巴胺,给人带来“快乐”的感觉;而人们会下意识地逃避让我们产生厌恶情绪的事物,如疼痛、危险、饥饿等,这种逃避行为也是大多数成瘾患者无法忍受强烈戒断症状的重要原因。

此前的研究已经表明,多个脑区参与调控上述过程,包括腹侧被盖区(VTA)、伏隔核(NAc)、基底外侧杏仁核(BLA)和丘脑室旁核(PVT)等。其中伏隔核一直被视作是处理奖赏和厌恶信息的中心,是许多研究团队重点关注的脑区。伏隔核主要由中型多棘神经元(MSN)组成,MSN参与了调控奖赏和厌恶行为。

“伏隔核(NAc)在调解奖励寻求方面至关重要,也参与负面情绪处理,但这种相反行为背后的细胞和环路机制仍然难以捉摸。”朱英杰研究团队写道。

这项最新研究成果发现了伏隔核的两条平行环路分别调控奖赏和厌恶行为,通过光遗传学技术,解释了为何接收丘脑室旁核投射的伏隔核神经元(NAcPVT)会介导厌恶过程,而接收基底外侧杏仁核投射的伏隔核神经元(NAcBLA)能够解除对多巴胺神经元的抑制,从而促进多巴胺的释放,介导奖赏效应。

研究人员证实,失活的NAcBLA神经元导致小鼠丧失了对美食的兴趣;而失活的NAcPVT神经元则大大缓解了痛苦的阿片戒断症状。

该研究提供了一种伏隔核神经元编码奖赏和厌恶的环路新视角,回答了困扰领域多年的问题:为什么不同的谷氨酸输入在伏隔核介导相反的行为?这项研究成果也有助于推动对奖赏与厌恶相关疾病防治的深入研究,例如,通过调控NAcPVT环路来治疗成瘾,调控NAcBLA环路来干预抑郁症等。

在研究成果发表后,朱英杰对第一财经记者表示:“这项工作利用AAV1顺行跨突触的特性,揭示了伏隔核的两类神经元,它们接收不同的输入,投到不同的下游,分别处理奖赏和厌恶信息。最新的研究成果对未来伏隔核环路功能的研究也有启发意义。”

上海市精神卫生中心主任医师谢斌对第一财经记者表示:“使用光遗传等技术研究大脑神经环路的方法,近些年已经取得了重大的进展,尤其是在精神病学领域。以前认为情绪、行为等调控是点对点的,或者原路正负反馈的,但这无法解释不同作用机理或者多靶点的干预手段都能同样有效,阐释清楚环路后,不仅有助于认识病理机制,而且可能开发出更多调控靶点和调控手段,比如深部脑刺激等手段,多靶点刺激效果可能会比单靶点更具优势。”

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