科学家确定驱动娱乐行为的脑电路
科学家长期以来一直认为,杏仁核是大脑内部深处的结构,与恐惧和对不愉快事件的反应有关。
但是,一支麻省理工学院神经科学家团队现在发现了这种结构中的巡回赛,对奖励事件做出了反应。在一项小鼠的研究中,用某些刺激激活该电路使动物进一步寻求这些刺激。他们报告说,研究人员还发现了一个控制对可怕事件的反应的电路,但是中央杏仁核中的大多数神经元都参与了奖励电路。
“令人惊讶的是,积极行动促进的子集是如此丰富,这与该领域的许多人一直在想的事情相反,” Picower生物学和神经科学教授兼Riken-MIT神经中心主任Susumu Tonegawa说。皮科尔学习和记忆研究所的电路遗传学。
Tonegawa是该研究的高级作者,该研究出现在3月22日的《杂志》上神经元。该论文的主要作者是研究生Joshua Kim和Xiangyu Zhang。
驾驶行为
该论文建立在去年发表的一项研究的基础上,在该研究中,Tonegawa的实验室在杏仁核的另一部分确定了两个不同的神经元种群,称为基底外侧杏仁核(bla)。这两个人群经过遗传编程,以编码可怕或快乐的回忆。
在这项研究中,研究人员发现,编码正面和负记忆的神经元传递到中央杏仁核的不同部分。在他们的新作品中,他们着手进一步阐明从两个BLA群体到中央杏仁核的连接,并确定中央杏仁核细胞的功能,这些功能从BLA接收信息。
首先,研究人员分析了中央杏仁核神经元的遗传特征,并根据他们表达的遗传标记及其解剖位置将它们分为七组。然后,他们使用光遗传学,这是一种使他们能够用光控制神经元活动的技术,以研究每个人群的功能。
研究人员发现,其中五个人群刺激了与奖励相关的行为:当小鼠暴露于光线时,小鼠反复寻求更多的光暴露,因为这些神经元正在驱动奖励电路。这些相同的人群都从BLA中的积极情绪细胞中接收输入。
另一个神经元的人群是与恐惧相关的先天和记忆行为的基础,而与恐惧或奖励相关的行为不需要最后的人群。
研究人员说,这一发现与共识相矛盾,即中央杏仁核主要涉及与恐惧相关的行为。
金说:“从经典上讲,人们将中央杏仁核概括为与恐惧相关的结构。他们认为这参与了焦虑和恐惧有关的反应。”“但是,整个结构似乎主要参与起伏的行为。”
他们说,研究人员不能排除中央杏仁核中一些尚未发现的细胞控制负面行为的可能性。Tonegawa说:“但是,到目前为止,我们已经确定的细胞占中央杏仁核的90%以上。”“如果还有其他一些细胞为负行为,这是一小部分。”
令人惊讶的电路
在另一个令人惊讶的发现中,研究人员发现,他们在中央杏仁核中发现的恐惧联系神经元不会直接向大脑的部分发送信息,而大脑的部分被认为是从中央杏仁核中获得与恐惧相关的意见。大脑的这一部分,灰灰色(PAG)位于脑干中,并在应对疼痛,压力和外部威胁方面发挥作用。
仍然未知的是中央杏仁核单元格会发出其输出,以及停止其他地方后是否最终到达PAG。Tonegawa的实验室现在正在尝试追踪这些电路进一步找出他们去哪里。
研究人员还在研究BLA的作用神经元在恐惧灭绝中,这是重写恐惧记忆的过程,使它们与更积极的感觉联系在一起。这种方法通常用于治疗诸如抑郁症和创伤后应激障碍之类的疾病。