JCI︱高天明团队发现:前额叶皮层不同的下行神经环路在调节焦虑和恐惧中发挥相反的作用

发布时间:2021年07月19日 浏览次数:

      

2021715日,粤港澳大湾区脑科学及类脑研究中心高天明教授团队在The Journal of Clinical Investigation杂志上发表了题为Distinct projections from the infralimbic cortex exert opposing effects in modulating anxiety and fear 的研究论文,陈翌华博士为该文的第一作者,高天明教授为通讯作者。

该研究首次发现了前额叶皮层的两个下行神经回路,在调节焦虑行为和恐惧记忆中发挥截然相反的作用。揭示了认知调控情感的关键神经环路,为治疗焦虑障碍提供了理论基础。

目前焦虑障碍的发病机制尚不清清楚,临床上使用的抗焦虑药存在有效率低、副作用大、停药后高复发率以及长期服用可产生依赖性等问题。除了药物治疗外,最常使用的是心理治疗,其中以认知-行为疗法(CTB)使用最广。CTB尽管疗效比较明确,但是有相当一部分患者无法获得该疗法,且该疗法需要的时间比较长,许多患者往往中途放弃。近年来的临床研究提示,前额叶的重复经颅磁刺激(rTMS)和直流电刺激(tDCS)治疗可缓解部分患者的焦虑症状。需要强调的是,上述这些非药物疗法均依赖于调节认知功能的高级中枢—内侧前额叶皮层(mPFC)通过其下行神经环路以实现对焦虑情绪的控制,但目前对mPFC调控焦虑的下行神经环路知之甚少。

缘下皮层(IL)为mPFC脑区的重要亚区,是大脑内情绪情感调节环路中关键的上游脑区。使用顺行示踪病毒,发现IL投射到丘脑、中缝背核、基底外侧杏仁核、中央杏仁核(CeA)、终纹床核、外侧隔核(LS)。通过光(化学)遗传技术调控上述投射环路,发现IL-LS回路促进焦虑相关行为和恐惧相关僵直反应,IL-CeA回路则发挥抗焦虑作用和减轻恐惧作用。进一步结合逆行示踪、膜片钳记录等方法证实,ILLSCeA的投射为单突触投射。值得注意的是,IL-CeA 投射还对应激引起的高焦虑发挥自上而下的控制, 激活IL-CeA环路后能够逆转应激引起的焦虑。这些研究结果表明,在mPFC中有两个自上而下的对抗的神经回路,用于高效和精确地调节焦虑状态。

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图形概要:IL-LSIL-CeA环路在调节焦虑和恐惧中发挥相反作用

 

原文链接:https://www.jci.org/articles/view/145692#SEC3