杏仁外侧核论文_王松军

导读:本文包含了杏仁外侧核论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:杏仁,受体,突触,基底,可塑性,恐惧,记忆。

杏仁外侧核论文文献综述

王松军[1](2018)在《应激对杏仁核基底外侧核神经细胞的损伤机制研究》一文中研究指出在现实生活中时常会遇到在遭受重大心理应激后发生精神障碍甚至死亡的案例。例如:在遭受电信诈骗而受到强烈心理应激原刺激突发死亡;因欠债被债权人控制束缚限制体位发生死亡;因贪污受贿突然被羁押出现精神障碍甚至死亡;因目睹惨烈交通事故或者自然灾害而发生精神障碍。上述案件有着显着的共同特点,即均存在明确的心理应激及躯体应激因素。我国司法鉴定对在遭受强烈心理应激或躯体应激后导致的机体损伤及精神障碍的评估及鉴定还无确切的标准,应激导致的精神损伤乃至死亡机制仍尚不清楚。因缺乏科学依据,故难以客观公正地对上述案件进行评估鉴定,使案件的处理陷入僵局,造成不良的社会影响。因此,研究应激导致的精神损伤机制是法医学亟待解决的重大科学问题。中枢神经系统与应激最密切相关,揭示应激导致的中枢神经系统病理性改变机制的基础研究尤为重要。流行病学调查显示,51.2%-60.7%的人一生中至少经历过一次重大心理应激事件,说明心理应激是人生体验的一部分。经历重大心理应激后约7%的人可能会发生精神障碍,严重影响生活质量和社会活动能力。既往研究表明经历战争的士兵在恐惧性刺激时杏仁核和脑岛激活水平明显升高。对出征前后士兵大脑功能与结构性神经网络连接进行比较,发现出征前后大脑杏仁核和内侧额叶等功能发生显着变化。911恐怖袭击发生叁年后,研究者发现目击者的杏仁核、海马、前扣带和前额叶皮层的体积显着减小,表明杏仁核体积减小和遭遇的生活事件呈显着地正相关。2008年汶川大地震后对幸存者的研究发现,地震25天包括杏仁核在内的多脑区兴奋程度增加伴功能连接下降。说明严重而持续的应激导致杏仁核在形态结构和功能方面均发生了明显的变化,因此研究杏仁核在应激刺激后的变化机制是重要的科学问题。杏仁核(Amygdala)作为大脑边缘系统的关键组成部分,在恐惧性情感形成和表达过程中发挥着不可或缺的作用。杏仁核基底外侧核(Basolateral nucleus,BLA)已被大量的研究证实在恐惧性情绪的学习和记忆中发挥着重要的作用,同时作为恐惧性神经环路中的关键结构,受到广泛关注。杏仁核在未受到应激刺激的静息状态下呈现出明显的高抑制状态,其自发性放电活动明显弱于周边脑区,但是在应激性精神障碍病人中发现杏仁核却处于持续过度的兴奋状态。应激导致杏仁核静息功能状态的改变,与其E/I平衡(balance of excitation and inhibition)紊乱有关,同时脑内E/I平衡紊乱还是焦虑症产生的内在原因。γ氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)作为BLA区最重要的抑制性神经递质,其参与应激导致的E/I失衡的机制目前尚未完全阐明。因此本研究旨在探明应激导致的杏仁核病理性改变及E/I失衡机制与杏仁核神经细胞(包括GABA能神经细胞)损伤的相关关系。我们前期研究初步证实较长时程的应激可导致大鼠下丘脑神经细胞的变性死亡,内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)相关蛋白可能参与了下丘脑神经细胞的损伤过程。ERS是应激细胞发挥自我保护的一种机制,较长时程过度的ERS可造成细胞的病理性改变。有研究证实ERS在神经退行性疾病导致的神经细胞损伤和发病机制中发挥重要作用。缺氧、缺血、能量代谢障碍均可诱发ERS的发生。发生ERS时,内质网分子伴侣葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)与未折迭或错误折迭蛋白结合,从而使其与内质网跨膜蛋白受体双链RNA依赖的蛋白激酶样内质网激酶(PKR-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)、1型跨膜蛋白激酶(inositol requirement 1,IRE1)和激活作用转录因子6(artificial transcription factor 6,ATF6)解离,从而激活这叁条信号通路,促进蛋白质的正确折迭,发挥对细胞的保护作用。但是持续过度的内质网应激可损害内质网功能,PERK和ATF6的启动又会促进生长抑制因子(C/EBP homologous protein,CHOP)的激活,增加其表达量,CHOP的高表达使得内质网应激达到顶峰,可诱导细胞损伤的发生。caspase12作为ERS反应时诱导细胞损伤的关键分子,仅在ERS时被激活,而在线粒体或死亡受体凋亡过程中却不被激活。caspase12从无活性酶原的形式发生重组,切割并激活caspase 9酶原,继而启动caspase3。研究表明,caspase3可以启动凋亡程序,引起细胞凋亡;也可以通过裂解蛋白,产生多种片段,对细胞造成损伤,引起神经细胞变性死亡。因此,caspase12被认为是ERS的标志性分子;caspase12和caspase3在导致细胞损伤中具有重要作用。本研究旨在探明在应激导致的杏仁核BLA区神经细胞损伤中是否存在ERS的参与。在众多复制应激的动物模型中,束缚应激是一种不可逃避性心理应激模型;冰水游泳则既具有躯体应激,也具有心理应激。本研究采用束缚加冰水游泳的应激模型,以模拟司法实践中复杂的应激情况。本研究在建立束缚加冰水游泳应激大鼠模型的基础上,系统观察大鼠的精神行为学、神经内分泌、神经病理学及ERS相关蛋白的表达变化,探讨应激所致的杏仁核BLA区神经细胞病理变化与神经内分泌以及精神行为学之间的相关关系,阐明应激导致杏仁核BLA区神经细胞病理性改变的参与机制。为应激导致的精神疾病的评估及法医病理学鉴定提供理论支持,也可为应激性精神障碍的治疗提供新的治疗靶点。第一部分应激导致大鼠杏仁核基底外侧核神经细胞损伤目的:在成功建立束缚加冰水游泳应激大鼠模型的基础上,观察应激大鼠行为学改变及相关神经递质的变化;通过HE染色、硫堇染色及可特异性标记变性死亡神经细胞的Fluoro-Jade B荧光标记染色和免疫组织化学方法,观察杏仁核BLA区神经细胞的病理学改变。方法1采用束缚加冰水游泳建立应激大鼠模型。通过自发活动和高架十字迷宫观察应激行为学改变。2酶联免疫吸附实验检测血清及杏仁核儿茶酚胺以及ATP的含量;采用液相色谱-质谱联用法检测杏仁核GABA和GLU及其衍生物的含量;观察大鼠神经内分泌的改变。3通过HE染色、硫堇染色和Fluoro-Jade B荧光染色和免疫组织化学方法观察大鼠杏仁核BLA区神经细胞的病理学改变。结果1.自发活动及高架十字迷宫观察到应激大鼠与对照组相比出现明显焦虑样行为(P<0.05),且随应激时间的延长,症状逐渐加重(P<0.01)。2.应激大鼠血清儿茶酚胺含量于应激第1天迅速升高(P<0.01),其后呈逐渐下降,应激第21天血清儿茶酚胺仍较对照组明显升高(P<0.05)。应激大鼠杏仁核肾上腺素和去甲肾上腺素则于应激后缓慢逐渐升高,于应激第1天与对照组相比具有统计学意义(P<0.05)。应激大鼠杏仁核ATP含量于应激后呈逐渐下降趋势,于应激后第1天与对照组相比具有统计学意义(P<0.05)。3.杏仁核GLU于应激后持续增高,于应激第3天较对照组明显升高(P<0.05),第7天达高峰,其后略有下降,但较对照组仍显着升高(P<0.01);杏仁核GABA于应激后短期内出现波动,第7天较对照组明显下降(P<0.05)。GLU/GABA比值于应激后第3天较对照组显着升高(P<0.01),并随应激时间延长比值逐渐增大。4.HE染色结果表明随着应激时间的延长,杏仁核BLA神经细胞逐渐出现神经细胞水肿,组织结构疏松,神经细胞固缩,小胶质细胞增生,并出现卫星现象和嗜神经现象。5.硫堇染色结果表明随着应激时间的延长,杏仁核BLA神经细胞逐渐出现结构不清,尼氏体排列不规则、消失,细胞固缩深染等现象,并可见卫星现象。6.Fluoro-Jade B染色结果表明杏仁核BLA神经细胞发生了变性死亡,且随着应激时间的延长,变性死亡的神经细胞逐渐增多。7.运用GABA能神经细胞特异性标记蛋白GAD65/67,通过免疫组织化学染色结果表明长时程应激可导致杏仁核BLA区GABA能神经细胞比例下降。小结1.应激可导致大鼠杏仁核BLA区神经细胞的变性死亡。2.应激导致的大鼠杏仁核E/I失衡可能与杏仁核BLA区神经细胞的变性死亡有相关关系。第二部分儿茶酚胺介导应激大鼠杏仁核基底外侧核神经细胞损伤机制研究目的:腹腔注射酪氨酸羟化酶抑制剂(alpha-methyl-p-tyrosine,AMPT),通过抑制儿茶酚胺生成,对比观察抑制前后血清及杏仁核儿茶酚胺水平、神经递质以及ATP含量变化。HE染色、硫堇染色及Fluoro-Jade B荧光标记观察抑制前后杏仁核BLA区神经细胞病理学改变差异及caspase12、caspsae3的表达变化,探讨应激大鼠是否通过儿茶酚胺介导了杏仁核BLA区神经细胞(包括GABA能神经细胞)的损伤及与caspase12、caspsae3的相关关系。方法1造模前给予腹腔注射AMPT,采用束缚加冰水游泳建立应激大鼠模型。通过自发活动和高架十字迷宫观察应激大鼠行为学改变。2酶联免疫吸附实验检测大鼠血清及杏仁核儿茶酚胺及ATP的含量;采用液相色谱-质谱联用法检测杏仁核GABA和GLU及其衍生物的含量。3通过HE染色、硫堇染色和Fluoro-Jade B荧光染色观察大鼠杏仁核BLA区神经细胞的病理学改变。4通过免疫组织化学观察杏仁核BLA区GABA能神经细胞的表达;免疫组织化学观察大鼠杏仁核BLA区神经细胞caspase12、caspase3的表达。5运用Western blot检测大鼠杏仁核caspase12、caspase3蛋白的表达。6通过免疫荧光多重标记观察杏仁核BLA区神经细胞中caspase12、caspase3与GAD65/67的共表达阳性神经细胞数量。结果1.自发活动及高架十字迷宫观察到stress+AMPT组与stress组大鼠相比焦虑样行为程度明显减轻(P<0.05),但与对照组和AMPT组相比仍有焦虑样行为改变(P<0.05)。2.stress+AMPT组大鼠血清儿茶酚胺含量明显低于stress组大鼠(P<0.05),但与对照组相比没有统计学差异。stress+AMPT组杏仁核去甲肾上腺素较stress组明显下降(P<0.05),但较对照组仍明显升高(P<0.01)。stress+AMPT组杏仁核ATP含量较stress组明显提高(P<0.05),但与对照组相比仍稍降低(P<0.05)。3.stress+AMPT组杏仁核GLU含量明显低于stress组(P<0.01);GABA含量显着高于stress组(P<0.01),能有效改善GLU/GABA比值。4.HE染色结果表明stress+AMPT组杏仁核BLA区神经细胞固缩数量,小胶质细胞增生程度与stress组相比明显减轻。5.硫堇染色结果表明stress+AMPT组杏仁核BLA区神经细胞变性现象较stress组相比明显减轻。6.Fluoro-Jade B染色结果表明stress+AMPT组杏仁核BLA区神经细胞变性死亡数量较stress组明显减少(P<0.01);但与对照组相比仍有所增多(P<0.01)。7.免疫组织化学染色结果显示stress+AMPT组杏仁核BLA区神经细胞caspase12、caspsae3表达量较stress组相比明显降低(P<0.01);但与对照组相比仍明显升高(P<0.01)。8.Western blot检测蛋白半定量结果显示,stress+AMPT组杏仁核caspase12、caspsae3表达量与stress组相比降低(P<0.05);但与对照组相比仍有所增加(P<0.05)。与免疫组织化学染色结果基本一致。9.杏仁核BLA区GABA能神经细胞GAD65/67与caspase12、caspsae3免疫荧光多重标记(激光共聚焦)显微镜观察:stress+AMPT组GAD65/67与caspase12、caspsae3共表达的阳性神经细胞数量较stress组明显减少(P<0.05)。10.GAD65/67免疫组织化学染色结果显示,stress+AMPT组杏仁核BLA区GABA能神经细胞数量较stress组明显增多(P<0.05)。小结1.酪氨酸羟化酶抑制剂AMPT可降低应激大鼠血清以及杏仁核儿茶酚胺水平,改善杏仁核E/I比值,能有效地改善应激大鼠焦虑样行为;2.酪氨酸羟化酶抑制剂AMPT可降低应激大鼠杏仁核BLA神经细胞caspase12、caspsae3的表达,减轻BLA区神经细胞(包括GABA能神经细胞)的损伤。第叁部分内质网应激PERK通路参与应激大鼠杏仁核基底外侧核神经细胞损伤的机制研究目的:探讨杏仁核BLA区神经细胞(包括GABA能神经细胞)内质网应激PERK通路中GRP78、p-PERK、CHOP、caspase12、caspase3蛋白表达动态变化以及与神经细胞损伤的相关关系;使用PERK通路相关抑制剂salubrinal,对比观察应激大鼠行为学、神经内分泌变化以及杏仁核BLA区神经细胞(包括GABA能神经细胞)的病理学改变,明确内质网应激PERK通路在杏仁核BLA区神经细胞(包括GABA能神经细胞)损伤中作用机制。方法1造模前给予腹腔注射salubrinal,采用束缚加冰水游泳建立应激大鼠模型。通过自发活动和高架十字迷宫观察应激大鼠行为学改变。2酶联免疫吸附实验检测大鼠杏仁核ATP的含量;采用液相色谱-质谱联用法检测GABA和GLU及其衍生物的含量。3通过HE染色、硫堇染色和Fluoro-Jade B荧光染色观察大鼠杏仁核BLA区神经细胞的病理学改变。4免疫组织化学实验观察杏仁核BLA区神经细胞内质网应激蛋白GRP78、p-PERK、CHOP和caspase12、caspase3的表达变化。采用GABA能神经细胞特异性标记蛋白GAD65/67,观察杏仁核BLA区GABA能神经细胞数量变化。5 Western blot检测杏仁核内质网应激蛋白GRP78、p-PERK、CHOP和caspase12、caspase3的表达变化。6免疫荧光多重标记观察杏仁核BLA区GABA能神经细胞GAD65/67与GRP78、p-PERK、CHOP、caspase12、caspase3的共表达阳性细胞数量。结果1.通过自发活动及高架十字迷宫观察到stress+SAL组与stress组大鼠相比焦虑样行为程度有所减轻(P<0.05),但与对照组和溶剂组相比仍有明显的焦虑样行为改变(P<0.05)。2.Stress+SAL组杏仁核ATP含量明显高于stress组大鼠(P<0.05),但与对照组和溶剂组相比仍降低(P<0.05)。3.Stress+SAL组杏仁核GLU含量低于stress组(P<0.01);GABA含量高于stress组(P<0.01),改善GLU/GABA比值。4.HE染色结果表明stress+SAL组BLA区神经细胞固缩现象与stress组相比明显减少。5.硫堇染色结果表明stress+SAL组杏仁核BLA区神经细胞变性现象较stress组相比有所减轻。6.Fluoro-Jade B染色结果表明stress+SAL组杏仁核BLA区神经细胞变性死亡数量较stress组相比减少(P<0.01);但与对照组和溶剂组相比仍有增多(P<0.01)。7.免疫组织化学染色结果显示杏仁核BLA区神经细胞中内质网应激蛋白GRP78、p-PERK、CHOP呈现先明显升后略下降的趋势,与对照组相比均明显升高(P<0.05)。caspase12、caspsae3则表现为持续增加的趋势,与对照组相比均明显升高(P<0.05)。Stress+SAL组杏仁核BLA区神经细胞CHOP、caspase12和caspsae3的表达量较应激组均显着降低(P<0.01);表明salubrinal可改善杏仁核BLA区神经细胞的损伤。8.Western blot检测蛋白半定量结果显示,大鼠杏仁核中内质网应激蛋白GRP78、p-PERK、CHOP呈现先增加后略降低的趋势,与对照组相比均明显升高(P<0.05);caspase12、caspsae3表现为持续增加的趋势,对照组相比均明显升高(P<0.05)。Stress+SAL组杏仁核CHOP、caspase12和caspsae3表达量较应激组相比均明显下降(P<0.05)。9.免疫荧光多重标记(激光共聚焦)显微镜观察:随着应激时间的延长,GRP78、p-PERK、CHOP及caspase12、caspsae3与GAD65/67共表达的阳性细胞数量均呈现了先增加后略降低的趋势,但较对照组均明显升高(P<0.01)。Stress+SAL组CHOP、caspase3蛋白GAD65/67共表达的阳性细胞数量较应激组明显减少(P<0.01);caspsae12与GAD65/67共表达的阳性细胞数量较应激组有所减少(P<0.05);但均较对照组仍明显增加(P<0.01)。表明salubrinal可有效降低应激大鼠杏仁核BLA区GABA能神经细胞的损伤。10.GAD65/67免疫组织化学染色结果显示:stress+SAL组杏仁核BLA区GABA能神经细胞数量和应激组相比有所升高(P<0.05)。表明salubrinal可有效改善应激大鼠杏仁核BLA区GABA能神经细胞的生存状况。小结1.内质网应激PERK通路参与了杏仁核BLA区神经细胞的变性死亡。2.Salubrinal抑制剂可以减轻BLA区神经细胞(包括GABA能神经细胞)的损伤状况,改善杏仁核E/I比值,缓解应激大鼠焦虑状态。结论本研究以束缚应激加冰水游泳大鼠应激模型为主要研究对象,结合在体使用酪氨酸羟化酶抑制剂AMPT和内质网应激PERK通路相关抑制剂salubrinal,观察在不同条件作用下应激大鼠精神行为学、神经内分泌以及杏仁核基底外侧核神经细胞(包括GABA能神经细胞)相关蛋白表达变化,得出以下结论:1.束缚加冰水游泳应激可导致杏仁核基底外侧核神经细胞(包括GABA能神经细胞)变性死亡和E/I失衡,出现焦虑样行为改变。2.儿茶酚胺介导应激大鼠杏仁核基底外侧核神经细胞(包括GABA能神经细胞)变性死亡。3.内质网应激PERK通路参与应激大鼠杏仁核基底外侧核神经细胞(包括GABA能神经细胞)变性死亡过程。综上,束缚加冰水游泳应激大鼠在儿茶酚胺的介导下,持续激活杏仁核,造成杏仁核E/I失衡、ATP含量下降,诱发内质网应激过度表达,经PERK通路导致杏仁核基底外侧核神经细胞(包括GABA能神经细胞)变性死亡。(本文来源于《河北医科大学》期刊2018-03-01)

张正刚[2](2016)在《听恐惧记忆消退环路中杏仁体基底外侧核的神经网络连接》一文中研究指出[背景和目的]恐惧是物种进化与生存过程中最重要和最不可或缺的基本情绪表征之一,来自外界的危险刺激可以激发生物体的防御行为,使得人和动物面对危险做出回避反应以保护机体不受伤害,因此恐惧在生物体的生存和繁衍有非常重要作用。然而惊慌失措,惶惶不安,这样的恐惧情绪却并非人所必须。巴甫洛夫条件性恐惧反射是研究恐惧记忆的获得、存储、提取以及消退等过程的经典行为范式以及相应的中枢机制。条件性恐惧反射基本原理是利用中性刺激(如声音)与厌恶性非条件性刺激(unconditioned stimulus,US)(如足底电击)进行联结匹配训练多次后,当这个中性刺激单独出现时,也可以引起恐惧反应称为条件性反应(conditioned response,CR,例如僵呆行为),这个中性刺激成为条件性刺激(conditioned stimulus,CS),若条件性刺激反复单独呈现,而不匹配厌恶刺激时,动物先前习得的对CS的条件性恐惧反应会逐渐熄灭,这即是条件性恐惧记忆的消退。这是暴露疗法的理论基础。对于进行过恐惧条件化训练的动物,CR呈现明显减少,随着间隔时间的延长CR会增加,一段时间不进行恐惧消退训练,CR表达显着增加,消退后的条件反应经过一段时间又可恢复,说明先前形成的条件性恐惧记忆并没消失。这种恐惧记忆的消退并不是消除或忘记了已建立的CS-US联系,而是形成了一种新的学习记忆过程CS-no US。条件恐惧记忆的消退过程可能是新建立的记忆过程CS-no US记忆逐渐增强、抑制以前的CS-US恐惧记忆的过程,两种记忆同时存在互相竞争控制恐惧反应。这种情况说明恐惧消退不是简单的对原来的恐惧记忆的遗忘,而是重新获得了一种“安全”的记忆,暂时抑制或者掩盖了原来的恐惧记忆;恐惧记忆一旦获得后就难以熄灭,容易复发,而这一点在创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder,PTSD)患者中表现尤为明显。所谓PTSD是指经历重大的威胁性或灾难性事件后导致精神受到严重伤害而产生的心理创伤,患者长期被持续的精神障碍所困扰。具体的表现为:创伤经历反复重现、逃避创伤事件和警觉性增高叁大主要症状。这种障碍对患者来讲是一种非常恐怖的事件,这种创伤性记忆会日复一日在脑海中重现,严重影响正常的生活和工作,其本质是与创伤事件相关的条件性恐惧记忆的再现。如从战场归来的PTSD 士兵可能会把直升飞机的轰鸣与某次严重创伤经历联系起来,一听到直升飞机的声音就会引起其强烈的恐惧反应。目前征对创伤后应激障碍主要采取暴露疗法,暴露指的是再次面对经历创伤的回忆等,由于病人面对他们的恐惧刺激时并没有紧跟着的厌恶刺激,患者能够习惯恐惧、从而逐步消除恐惧的反应,不幸的是,由于原来的恐惧记忆保持完好,遇到CS时的恐惧是可以恢复的。已经消退的恐惧记忆会重现极大的限制了暴露疗法的功效。由于恐惧消退记忆的获取、巩固和提取涉及的脑区与恐惧记忆的脑区相同,但可能涉及的神经环路有所不同。条件性恐惧反应的神经生物学基础被认为是恐惧消退难以的重要原因,因此,许多研究将PTSD治愈的希望寄托在揭示恐惧条件性记忆消退的神经环路机制。行为学的研究己经证明,恐惧的消退主要涉及到叁个区域:杏仁体基底外侧核(the basolateral amygdala,BLA),内侧前额叶皮层[the medial prefrontal cortex,MPF,MPF由内侧前额叶边缘前区(prelimbic region,PL),内侧前额叶边缘下区(infralimbic region,ILA),前扣带回皮层区(anterior cingulate,ACA)叁部分组成]和海马(the hippocampus,HPF)。杏仁体附着在海马的末端,呈杏仁状,是边缘系统的一部分。在情绪表达中起着重要的作用,恐惧的表达与杏仁体的作用密切相关。其位于颞叶前部、侧脑室下角尖端上方,海马旁回钩的深面,与尾状核的末端相连。BLA是杏仁体内部主要的感觉信息接口,它接收和整合来自于不同部位的感觉信息,包括来自于膝状体,初级听皮层,嗅皮层,岛叶皮层和海马体(包括CA1区,梨状皮层,下脚和内嗅皮层)的信息输入。所有的这些信息在BLA处进行信息整合后被传递至恐惧应答的区域杏仁体中央核(central amygdale,CEA),然后投射至脑干和下丘脑的不同区域,从而产生不同的反应,例如投射到中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray,PAG)产生僵呆反应,投射到脑桥网状核产生惊跳反射,投射至外侧下丘脑、迷走神经背侧核产生心跳加快,血压升高等心血管反应,投射至臂旁核产生呼吸变缓等呼吸系统反应,投射至下丘脑室旁核和终纹床核产生激素水平升高等应激反应。BLA不仅参与恐惧表达,而且也是恐惧消退中的重要一环。越来越多的行为学证据表明BLA参与了恐惧消退记忆的获取,巩固和重现。一系列的研究显示,前额叶皮层的内侧区MPF在恐惧与恐惧消退中起了不同的作用,目前所知的是ILA参与了恐惧消除记忆的巩固与重现,这是是通过对CEA输出的抑制来实现的。而PL主要参与了恐惧记忆表达和背景相关的记忆。推测MPF在恐惧记忆中的表达和巩固是通过去抑制杏仁体内的抑制性中间神经元,进而兴奋CEA功能的。那么到底是来自哪里的神经输入导致MPF的神经反应导致恐惧的表达或者消退呢?一系列的研究显示,这个区域最有可能就是HPF。MPF接受来自HPF兴奋性投射,HPF是参与背景记忆相关调节的最重要的脑区,它参与了背景记忆的编码和背景依赖的消退记忆的提取。这些区域及其亚区分支之间的相互连接,以及这些区域与其他脑区之间的连接如何对行为进行调节目前还不是十分清楚。为了进一步认识恐惧消退行为,需要建立一个明确定义的神经连接基础。因此,建立恐惧消退的神经网络连接基础,将有利于指导我们推断相关这些结构以及结构不同亚区之间对于恐惧消退行为所起的不同作用。[方法]为了了解特定大脑区域所有传入,传出和传入与传出之间的相互连接,确定不同的脑区如何建立连接以协同工作从而产生不同行为,同时连接不同脑区的中间区域在其中也是非常重要的。在同一只老鼠的指定脑区共注射逆行与顺行的追踪剂可以同时显示所有这些信息。我们使用了一种独特的逆行顺行追踪剂同时注射的方式,分别使用的是一种菜豆白细胞凝集素(顺行)与霍乱毒素B亚基(逆行)(PHAL/CTB)和结合生物素的葡聚糖胺(顺行)与荧光金(逆行)(BDA/FG)进行顺行与逆行追踪。双共注射方法是指在同样一只的动物的同样的解剖学区域同时注射一个顺行(PHAL或BDA)和一个逆行示踪剂(CTB或FG)的混合物。顺行示踪剂如PHAL(绿色)和BDA(红色)由注射部位胞体传出并传送到终端终扣从而显露注射部位的传出神经,而CTB(品红色)和FG(金色)逆行示踪剂是显示的是终端终扣传送到注射部位的胞体。PHAL和CTB的重迭或BDA和FG的重迭表示两个注射部位之间的注射部位和目标区域之间的相互连接。不同部位分别注射PHAL和FG或BDA和CTB的重迭部分它们之间互相连接的中间区域。通过对MPF,杏仁体,HPF和尾壳核(caudoputamen,CP)同时注射顺行和逆行的示踪剂,并对得到的数据进行分析。通过同时注射顺行示踪剂与逆行示踪剂的方法得到了恐惧消退通路的解剖连接,但是这些连接是否有突触的传递,具备功能性的连接是不清楚的。采用光遗传学的手段,我们可以以更精准的方式进行神经环路进行研究。记录光诱发的反应能对这些功能性回路进行确认。[结果]1.mBLAa同额叶中与恐惧消退相关脑区之间的连接结果表明BLA的前部(the anterior BLA,BALa)而不是杏仁体的其他部分与ILA和PL选择性地发起双向连接。在PL同时共注射顺行示踪剂和逆行示踪剂(BDA/FG),BDA顺行标记的纤维和FG逆行标记的细胞中在BLAa的内侧部分(the medial division of anterior BLA,mBLAa)重迭,显示出很强的相互mBLAa(?)PL连接。与此相反的是,在ILA共注射(PHAL/CTB)揭示了 ILA突出到 mBLAa,但主要从外侧 BLAa(the lateral division of anterior BLA,lBLAa)接收输入lBLAa→ILA→mBLAa;非常有意思的一点在于,在PL与ILA进行逆行示踪标记的神经元只在BLAa,这些连接通路只存在BLAa而没有在其他杏仁体的其他部分,这些充分说明了 MPF-BLA恐惧消除通路中BLAa的重要性。通过光遗传手段同时证明这些区域存在着功能性的连接。mBLAa同时投射到前扣带回皮层的背侧(dorsal ACA,ACAd)和腹侧(ventral AVA,ACAv),并接收这些皮层少量的输入。ACA是情感学习的重要组成部分,同样是处理创伤性刺激,形成恐惧记忆的重要部位。位于MPF下方的眶额叶皮层(orbitofrontalcortex,ORB)也是情绪处理的部位之一,在恐惧记忆的消退过程中起到非常重要的作用。mBLAa同时连接到ORB。2.mBLAa同HPF之间的连接内嗅皮层(entorhinal cortex,ENTl)是外部传入的信息进入HPF的入口,HPF和ENTl参与调节恐惧记忆消退中的背景相关信息。是一个恐惧记忆消退网络的关键感觉信息输入节点,提供了与恐惧记忆消退相关的背景信息。损毁ENTl与损毁HPF类似,会导致的背景相关的恐惧记忆更新的缺陷,因此ENTl损毁的动物不能在一个新的环境形成安全的记忆,从而使得恐惧记忆消退能力受到严重的影响。ENTl投射到mBLAa但接收来自lBLAa的输入。在mBLAa共注射示踪剂结果显示,ENTl投射到mBLAa,海马的下脚接收来自lBLAa的输入。光遗传学的结果同样证明了上述的连接。3.mBLAa同其他脑区之间的连接除了与MPF和HPF存在连接外,mBLAa与可能参与恐惧记忆消除的嗅觉和丘脑区域存在连接。嗅觉信息是啮齿类动物与环境交互的初级感觉形态,是背景探索与识别中关键的一环,其相关的网络连接是背景相关记忆的一个重要组成部分。嗅觉信息通过与mBLAa存在双向连接的横向嗅束(lateral olfactory tract,NLOT)传递给mBLAa,mBLAa单向投射到后腹侧前嗅核(posterior ventral anterior olfactory nucleus,AONpv)和嗅结节(olfactory tubercle,OT),影响这些核团对嗅觉信息的处理。其他可能相关的连接到mBLAa恐惧消除通路中的核团包括丘脑室旁核(paraventricular thalamic nucleus,PVT),PVT 与 PL 存在双向连接,也投射到mBLAa。因此,PVT是mBLAa和MPF之间的相互连接的中间脑区。研究表明,PVT投射到CEA参与恐惧记忆的提取。此外,PVT接受来自脑干和下丘脑的汇聚投射,提示关于内脏,能量代谢、行为状态和昼夜节律信息参与恐惧通路中。所有的中继到mBLAa的信息有助于动物对环境进行准确的评估,并根据它们的体内环境平衡的需要来调整它们的行为。4.网络连接中的运动输出人们普遍认为CEA投射到PAG控制巴普洛夫条件性恐惧反射的僵呆行为。在mBLAa共注射示踪剂PHAL/CTb进行顺行与逆行示踪,结果发现mBLAa单向投射到CEA从而直接影响僵呆行为。事实上,自然界的恐惧中会驱使动物产生更为复杂的行为,如逃跑(逃避运动和跳跃),撕咬和预警发声。因此,虽然通过BLA-CEA连接可以调节动物面对恐惧时植物神经反应,但是其他更复杂的反应需要通过BLA输出到其他运动皮层进行调节。因此,mBLA上行单向投射到ACAd,次级运动皮层(secondary motor cortex,MOs),以及CP的背内侧部分。大量的文献证实,CP和MOs在规划和协调运动充当了重要的角色,ACAd参与了控制眼球运动从而对环境进行扫描,这对后续防御逃逸行为非常重要。从前面结果来看,所有ACAd,MOs和背内侧CP(dorsomedial CP,CPdm)只投射到杏仁体mBLAa部分,而在杏仁体的其他部分则没有投射。综上所述,皮层和纹状体运动区集中投射到mBLAa,从而使得mBLAa成为影响恐惧记忆消退的重要脑区。在条件性恐惧反射领域,对CP关注相对较少。这其中的原因可能是因为研究已经发现,以研究恐惧条件的一个基本反应为例,CP不是僵呆行为的巴甫洛夫条件化情绪反应的关键部位。然而,CP是恐惧消退连接的一个重要组成部分。首先,PL投射到CP的腹内侧部分,这提示CP参与了恐惧的表达过程。而且,投射到CP的这部分PL由mBLAa投射过来的纤维支配。此外,视觉皮层(visual cortex,VIS)和压后扣带皮层(retrosplenial area,RSP)的视觉信息传递到CPdm,提供了一个关键的感觉信息传入,在恐惧记忆消退或背景更新中调节恐惧情绪的表达。综上所述,这些证据强烈暗示CP在结构上参与恐惧记忆消退过程。另一方面,lBLAa 投射到 CP 的尾侧部(ventrolateralpart of the caudal CP,CPvl)形成了另外一个不同的网络连接。来自于初级躯体感觉皮层(primary somatosensory cortex,SSP)中的口(mouth,SSP-M)和鼻(nose,SSP-N)部、梨状皮层(posterior piriform area,PIRp)的后部,内脏皮层(visceral cortex,VISC)的颜面部、躯体和内脏信息汇聚投射到CPvl,CPvl同时还接收来自于lBLAa和背侧无颗粒岛叶皮层(dorsal agranular insular cortex,Ald)的投射。PIRp与AId也投射到lBLAa部分。而岛叶主要负责躯体和内脏的感觉,包括味觉、痛觉和其他情感、内脏运动和自主神经的控制,以及心血管功能(血压和心率的调控)和部分涉及听觉、语言功能的控制。内脏和化学感受信息的汇聚投射到CP腹外侧可以认为其参与了摄食行为。事实上,行为学的研究表明CP的这部分参与控制觅食相关的颜面部反应及支配捕猎的动作,如撕咬和捕获。总之,通过上述结果,我们确认mBLAa调节恐惧记忆的消除和背景相关的记忆更新。通过在mBLAa共注射示踪剂PHAL/CTB发现,BLAa内侧和外侧核团之间不存在相互的连接。从lBLAa传递到mBLAa的信息通路只可能通过ILA间接到达(lBLAa→ILA→mBLAa)。由于缺乏mBLAa和lBLAa之间的直接连接说明BLAa不同亚区是互相分割的,这种分割的意义在于它们可能分别控制了不同的行为。[结论]1)mBLAa与参与恐惧消退前额叶皮质中的ILA,PL,ACA,ORB存在连接。2)mBLAa与海马结构如ENT1和SUB区域相连,这些是参与定位和对特定现场的记忆消除的背景相关的记忆区域。3)mBLAa连接嗅觉区域如NLOT,AON和OT,这些区域在提供嗅觉背景相关的消退记忆中起了重要的作用。4)mBLAa接收来自丘脑核团的输入,如PVT,它与恐惧记忆提取相关。5)mBLAa单向投射到MOs,CEA和CP,使之能够影响恐惧消退的行为表达,例如僵呆行为和逃避。(本文来源于《南方医科大学》期刊2016-05-07)

王舰[3](2016)在《神经病理性痛刺激导致岛叶—杏仁基底外侧核通路发生的可塑性变化及机制研究》一文中研究指出慢性痛是一种十分常见的临床疾病,其中最复杂、最难治的便是由于组织或神经损伤导致的神经病理性痛(neuropathic pain)。由于疼痛症状迁延不愈导致其经常伴有焦虑和抑郁等负性情绪,两者交互恶化给患者造成极大的生理和心理负担。尽管人们对神经病理性痛的研究在外周神经系统和脊髓水平取得了一定的进展,但是对神经病理性痛状态下大脑内痛觉调控的高级中枢尚缺乏足够的认识。近年来岛叶皮层(insular cortex,IC)逐渐受到越来越多地关注,有报道指出损毁双侧IC可以显着缓解大鼠炎性痛和神经病理性痛样行为,同时因胶质瘤或脑梗累及IC的患者手术切除此区后会出现痛觉减退甚至消失的现象,提示IC在痛觉感知和调控中可能扮演着重要的角色。神经病理性痛所伴随负性情绪的产生和维持可能需要边缘系统内杏仁核参与,它可划分为内侧的杏仁中央核(central amygdaloid nucleus,Ce A)以及外侧的杏仁外侧核(lateral amygdaloid nucleus,LA)/杏仁基底外侧核(basolateral amygdaloid nucleus,BLA)。皮层与杏仁核之间的联系主要通过BLA介导,干预内侧前额叶皮质(medial prefrontol cortex,m PFC)-BLA神经通路可以调控动物的焦虑和恐惧记忆。然而IC-BLA间是否也存在类似的纤维联系?若存在,那么此通路在慢性痛,尤其是神经病理性痛状态下究竟发生何种改变?它是否也参与神经病理性痛及其伴随的负性情绪的调控?鉴于此,本研究综合利用形态学、分子神经生物学、电生理学和行为学等方法,研究了IC-BLA通路在神经病理性痛状态下的形态和功能可塑性改变,同时在上述基础上进一步应用光遗传学和化学遗传学干预IC-BLA神经通路并观察对神经病理性痛的调控作用。分为以下四个部分进行探讨:1.大鼠IC的传入和传出神经纤维联系(1)IC的传入神经纤维联系研究:将逆行示踪剂荧光金(Fluoro-Gold,FG)分别注射入大鼠前部IC(anterior insular cortex,AIC)或后部IC(posterior insular cortex,PIC)。标记结果可在切片后直接观察或行免疫组化染色后观察。结果可见FG逆标神经元主要分布于对侧IC、同侧初级运动皮层(primary motor cortex,M1)、腹侧眶皮层(ventral orbital cortex,VO)、丘脑中线核团、BLA、黑质致密部(substantia nigra,compacta part,SNC)、被盖腹侧区(ventral tegmental area,VTA)、中缝背核(dorsal raphe nucleus,DR)、臂旁核(parabrachial nucleus,PBN)、蓝斑(locus coeruleus,LC)等脑区和核团。(2)IC的传出神经纤维联系研究:将顺行示踪剂植物凝集素(Phaseolusvulgaris-leukoagglutinin,PHA-L)分别电泳注射入AIC或PIC。动物存活2 w后,先灌注固定,再行免疫组化染色,在显微镜下观察IC的传出纤维所到达的脑区或核团。结果可见PHA-L顺标的神经纤维和终末主要分布于对侧IC、同侧背外侧眶皮层(dorsolateral orbital cortex,DLO)、边缘前皮质(prelimbic cortex,Pr L)、伏核中央部(accumnens nucleus,core,Acb C)、BLA、丘脑背内侧核(mediodorsal thalamic nucleus,MD)、丘脑中央内侧核(central medial thalamic nucleus,CM)、以及尾侧的丘脑腹后核小细胞部(ventral posterior thalamic nucleus,parvicellular part,VPCC)、同侧的下丘脑外侧区(lateral hypothalamic area,LH)、导水管周围灰质(periaqueductal gray,PAG)、对侧中缝大核(raphe magnus nucleus,RMg)、孤束核(nucleus of the solitary tract,Sol)、叁叉神经脊束核尾侧亚核(trigeminal caudal subnucleus,Vc)等。(3)向IC投射神经元的神经化学解剖学特点:利用免疫荧光双标染色方法观察了DR、LC、SN/VTA等区域内经典神经递质与FG逆标神经元的共存关系。结果显示DR内FG逆标神经元大部分含有5-羟色胺(5-HT)(89.8%);LC内全部FG逆标神经元都表达儿茶酚胺能神经元的标志物络氨酸羟化酶(TH)故向IC投射的LC神经元全部含有去甲肾上腺素(NE);在SN/VTA区可见约91.3%的FG逆标神经元呈TH阳性,表明它们含有多巴胺(DA)。以上结果提示IC可以接受来自丘脑中线核团的感觉信息传入,同时向脑内许多痛觉调控相关脑区和核团发出纤维投射。另外,许多经典神经递质可能都参与调控IC内的神经信息传递。2.神经病理性痛状态下IC-BLA通路的形态学改变(1)神经病理性痛大鼠对侧IC内Fos蛋白表达明显上调:利用坐骨神经选择性损伤(spared nerve injury,SNI)建立大鼠神经病理性痛模型。在该类模型动物上可以观察到双侧IC内表达Fos蛋白的神经元数量均增加,尤以对侧为着,提示神经病理性痛状态下IC内大量神经元被激活。(2)神经病理性痛刺激激活大鼠IC-BLA通路:将逆行示踪剂注射入大鼠BLA,可见FG逆标神经元广泛分布于IC内,主要位于III或V层,由前部向后部逐渐增多,且浅层所占比例逐渐升高。为了进一步观察IC-BLA投射神经元所含有的神经活性物质,又利用原位杂交结合免疫荧光叁重标记的方法观察到IC向BLA投射的FG逆标神经元全部表达VGlu T1(vesicular glutamate transporter 1,VGlu T1),且大部分VGlu T1/FG双标神经元表达Fos,提示神经病理性痛能够激活谷氨酸能IC-BLA投射神经元。(3)神经病理性痛状态下大鼠IC神经元的突触可塑性改变:为了在超微结构水平进一步观察IC-BLA投射神经元在神经病理性痛状态下发生的变化,利用包埋前染色方法在电镜下观察了神经病理性痛后IC神经元突触后谷氨酸α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体亚型Glu R1与突触后膜间的关系。同时利用Western blot检测了突触后致密物质(PSD)内Glu R1和谷氨酸N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体磷酸化(p NR2B)的水平。结果显示神经病理性痛使纳米金颗粒标记的Glu R1出现明显的上膜(insertion)现象;Western blot检测说明PSD内Glu R1和p NR2B的表达均显着升高。上述结果提示神经病理性痛状态下IC内投射神经元发生了形态可塑性改变,主要表现为AMPA受体上膜和NMDA受体的磷酸化增加的现象。上述结果提示神经病理性痛可以使谷氨酸能IC-BLA兴奋性投射神经元的活性增强、IC-BLA投射神经元的突触后Glu R1出现上膜现象和PSD内Glu R1和p NR2B的表达明显升高。这些结果揭示了IC-BLA投射神经元在分子水平发生的可塑性改变。3.神经病理性痛状态下IC-BLA通路的电生理学研究为了从电生理角度阐明神经病理性痛状态下IC-BLA投射神经元发生的改变,将四甲基罗达明(TMR)注射入大鼠BLA以标记IC向BLA投射神经元,在离体脑片上钳制TMR逆标神经元并进行记录。(1)神经病理性痛明显增加IC-BLA投射神经元的自发兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic currents,s EPSCs)的频率和幅值:在电压钳模式下,神经病理性痛组s EPSCs的频率和幅值都明显高于假手术(Sham)组,提示IC-BLA投射神经元经突触终末前释放的递质增多,突触后受体的反应性增强。(2)神经病理性痛明显增强IC-BLA投射神经元的兴奋性:在电流钳记录模式下,进一步检测了IC-BLA投射神经元的固有兴奋性改变。结果显示SNI后,IC-BLA投射神经元在给予一串外源性电流(400 ms,10-90 p A)刺激的情况下,动作电位的发放数目明显多于Sham组,提示神经元的固有兴奋性增强。(3)IC-BLA投射神经元兴奋性突触传递在SNI后明显增强:与Sham组相比,SNI后AMPA受体Input(刺激强度)-Output(EPSC幅度)曲线斜率明显增加,提示神经病理性痛状态下AMPA受体所介导的兴奋性突触传递明显增强。同样,如在灌流液中加入AMPA受体阻断剂CNQX之后,再观察NMDA受体的反应,结果显示NMDA受体Input-Output曲线斜率也明显增加,提示神经病理性痛状态下NMDA受体所介导的兴奋性突触传递也明显增强。上述结果说明神经病理性痛状态下IC-BLA投射神经元的自发放电,固有兴奋性以及兴奋性突触传递均增强。4.IC-BLA通路对神经病理性痛信息传递及其伴随负性情绪的调控作用最后,利用光遗传学和化学遗传学的方法特异性操控IC-BLA通路的活性,观察此通路对神经病理性痛及其伴随负性情绪的调控作用。进行光遗传实验时,将AAV-Ca MKII-Ch R2-e YFP/AAV-Ca MKII-e YFP病毒注射入小鼠双侧PIC,在双侧BLA埋置光纤,6 w后蓝光刺激双侧BLA并进行von Frey纤维丝机械性痛阈值检测、旷场试验和高架十字迷宫试验。在进行行为学实验前,先在离体脑片上记录并确认IC内被感染神经元可以被蓝光诱发动作电位,另外,蓝光照射也能够诱发BLA神经元的EPSC。进行化学遗传学实验时,将AAV-h Syn-DIO-HM4Di-m Cherry/AAV-h Syn-DIO-m Cherry病毒注射入Ca MKII-Cre小鼠双侧PIC,在双侧BLA埋管,6 w后经埋管向双侧BLA给予CNO,1 h后进行von Frey纤维丝机械性痛阈值检测,旷场试验和高架十字迷宫试验。(1)蓝光刺激可以诱发离体脑片的动作电位和兴奋性突触后电流:在IC深层(V层)钳制并记录荧光标记的神经元,采用5 Hz和10 Hz的蓝光刺激都能成功诱发动作电位(action potential,AP)发放。在BLA纤维密集区周围钳制并记录锥体神经元的EPSC,给予同样条件的蓝光刺激可见5 Hz及10 Hz都能成功激发出EPSC,在灌流液中加入AMPA受体阻断剂CNQX(10μM),则几乎能完全使激发出的EPSC消失。上述结果提示蓝光刺激可以诱发BLA神经元的EPSC,且此电流由谷氨酸能的AMPA受体介导。(2)使用光遗传学技术激活IC-BLA通路可促痛并导致动物出现焦虑抑郁样负性情绪:蓝光刺激双侧BLA可以明显降低AAV-Ca MKII-Ch R2-e YFP感染小鼠的后足机械性缩足阈值。此外,旷场试验结果显示当蓝光刺激双侧BLA时,可见AAV-Ca MKII-Ch R2-e YFP感染组小鼠的中央区活动时间占总时间百分比(Center time%)明显低于对照组;高架十字迷宫实验结果显示AAV-Ca MKII-Ch R2-e YFP感染组小鼠的开放臂进入次数占总次数百分比(OA entries%)以及开放臂活动时间占总时间百分比(OA times%)低于e YFP对照组,上述结果说明小鼠出现明显的焦虑抑郁样行为。(3)通过化学遗传学方法抑制IC-BLA通路可以部分逆转神经病理性痛并缓解焦虑抑郁样负性情绪:双侧BLA给予CNO 1 h后,AAV-h Syn-DIO-HM4Di-m Cherry(HM4Di)注射组小鼠的机械性痛阈值明显升高,与AAV-h Syn-DIO-m Cherry(m Cherry)对照组小鼠相比有统计学差异,此结果提示特异性抑制IC-BLA通路可以缓解神经病理性痛。此外,旷场试验结果显示HM4Di组较m Cherry对照组的Center time%增加;高架十字迷宫试验结果显示SNI明显减少小鼠的OA entries%和OA time%,上述结果表明特异性抑制IC-BLA通路可以缓解焦虑抑郁样情绪。以上结果说明激活IC-BLA通路可以降低小鼠机械性痛阈值,出现焦虑抑郁样行为;反之抑制IC-BLA通路则可以缓解神经病理性痛及其伴随的焦虑抑郁样负性情绪。总之,上述实验结果说明:(1)IC在中枢内具有广泛的神经纤维联系;(2)从IC向BLA存在直接的神经纤维联系,即存在IC-BLA通路;(3)IC-BLA通路在神经病理性痛状态下出现异常的活动性增强,使IC投射神经元发生形态和功能可塑性改变,并加重神经病理性痛;(4)特异性抑制IC-BLA谷氨酸能兴奋性通路可以缓解神经病理性痛及其伴随的负性情绪。(本文来源于《第四军医大学》期刊2016-05-01)

高锐,戴承令,于书彦[4](2015)在《NR1受体亚基膜运输与杏仁外侧核长时程增强诱导的关系》一文中研究指出目的研究NR1受体亚基的运输过程在杏仁外侧核(lateral amygdala,LA)NMDA受体依赖性的长时程增强(LTP)现象诱导中的作用。方法采用膜片钳电生理和细胞生物素标记分析相结合的方法,分别以兴奋性突触后电流(EPSC)和NR1受体亚基在细胞表面的表达量为观察指标,观察NR1受体亚基的运输在LTP诱导过程中的作用。采用高频电刺激(HFS)在杏仁外侧核诱导持续、稳定的LTP。经脑薄片灌流液给予NMDA受体阻断剂D-APV,观察其对LTP诱导过程的影响。然后用生物素标记电刺激诱导LTP前后NMDA受体NR1亚基在神经元细胞膜表面的表达量,观察其膜运输过程与LTP诱导的关系。结果高频电刺激可在杏仁外侧核部位诱导出稳定的LTP现象,EPSCs的幅度比刺激前提高了(49.56±17.23)%(n=8),表现为EPSC的持续增强;经脑薄片灌流液给予D-APV可以阻断LTP的诱导发生,EPSCs幅度为刺激前EPSCs幅度的(103.21±4.13)%(n=6),差异无统计学意义;高频电刺激诱导LTP后神经元细胞表面NR1受体的表面表达量比电刺激前增加了(30.48±5.60)%(n=6),差异有统计学意义。结论 NR1受体的运输过程参与杏仁外侧核部位NMDA受体依赖性的长时程增强现象的诱导。(本文来源于《中国预防医学杂志》期刊2015年09期)

尹玉洁,于剑锋[5](2015)在《加巴喷丁对神经病理性疼痛大鼠焦虑样行为和杏仁体基底外侧核NR2B表达的影响》一文中研究指出目的观察加巴喷丁对神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)诱发的大鼠焦虑样行为和杏仁体基底外侧核(basolateral nucleus of the amygdale,BLA)N-甲基-D-天门冬氨酸(N-Methyl-DAspartate,NMDA)受体2B亚基(NR2B)表达的影响。方法选择30只健康的3月龄雄性Wistar大鼠,体重250~280g,随机均分为假手术组(S组)、神经病理性疼痛模型组(NP组)、加巴喷丁组(G组)。神经病理性疼痛模型采用右侧坐骨神经慢性压迫损伤(chronic constriction injury,CCI)的方法制备。G组于CCI后3d开始腹腔注射加巴喷丁100mg/kg,每天一次。分别于术后3、7、10和14d测右侧后爪机械缩足阈值(mechanical withdrawal threshold,MWT)和热缩足潜伏期(thermal withdrawal latency,TWL)。术后第14天,通过高架十字迷宫测试神经病理性疼痛对大鼠情绪的影响,计算开放臂进入次数百分比和开放臂停留时间百分比,然后取大鼠BLA组织用RT-PCR、Western blot和免疫荧光方法检测NR2BmRNA和蛋白表达。结果与术前1d比较,术后各时点NP组MWT明显减少、TWL明显缩短(P<0.05),而术后3dG组MWT明显减少、TWL明显缩短(P<0.05)。与NP组比较,术后7、10和14dG组MWT明显增加、TWL明显延长(P<0.05),术后第14天S组和G组的开放臂进入次数百分比和开放臂停留时间百分比明显升高(P<0.05),术后第14天BLA区S组和G组NR2BmRNA相对吸光度明显减少、NR2B蛋白表达明显降低(P<0.05),而S组和G组平均相对荧光密度值明显下降(P<0.05)。结论加巴喷丁具有治疗神经病理性疼痛作用可反转其导致的焦虑样反应并使杏仁体的NR2B表达下调。(本文来源于《临床麻醉学杂志》期刊2015年05期)

王树根[6](2015)在《NR2A亚基过表达对杏仁外侧核锥体神经元树突棘及突触可塑性的影响》一文中研究指出大量研究表明,NMDA受体依赖的突触可塑性是学习记忆的神经机制。杏仁核脑区表达有丰富的NMDA受体,其NMDA受体主要是由两个必须的NRl亚基和两个NR2亚基组成的异四聚体,NR2亚基主要包括NR2A和NR2B亚基,控制着所组成NMDA受体的药理学和动力学功能。但是,杏仁核脑区NR2A亚基的上调是否对杏仁外侧核(lateral amygdala)突触可塑性产生影响,却未见任何研究报道。因此,我们采用前脑过量表达NR2A基因的转基因小鼠,探究了前脑NR2A过量表达对杏仁外侧核锥体神经元树突棘密度、基本电生理特性和基本突触传递功能的影响,以及对丘脑-杏仁外侧核(thalamus-lateral amygdala, T-LA)突触通路NMDA受体依赖的化学诱导LTD的影响。本论文的主要实验结果如下:1. NR2A转基因小鼠杏仁核脑区NR2A亚基表达量增加Western blot的实验结果表明,NR2A转基因小鼠杏仁核NR2A亚基在总蛋白表达水平是同窝野生对照小鼠的2.31士0.33倍,具有极显着性差异(Paired t-test, P=0.001<0.01);NR2A转基因小鼠杏仁核NR2A亚基在膜蛋白表达水平是同窝野生对照小鼠的1.50±0.36倍,具有显着性差异(Paired t-test, P= 0.0402< 0.05),而NR2B (Paired t-test, P= 0.6977> 0.05)和NR1 (Paired t-test, P= 0.6462> 0.05)亚基在膜蛋白表达水平均无显着性差异。2.NR2A转基因小鼠杏仁外侧核锥体神经元树突棘密度不变高尔基染色(Golgi Staining)的实验数据显示,NR2A转基因小鼠杏仁外侧核锥体神经元树突棘的密度为1.28士0.05个/微米;同窝野生对照小鼠的树突棘密度为1.17±0.05个/微米。两组小鼠间杏仁外侧核锥体神经元树突棘密度无显着性差异(Unpaired t-test, P= 0.7739> 0.05)。3.NR2A转基因小鼠杏仁外侧核锥体神经元基本电生理特性及基本突触传递功能均正常离体脑片膜片钳的数据显示,NR2A转基因小鼠杏仁外侧核锥体神经元的静息膜电位、输入阻抗、动作电位发放频率以及微小兴奋性突触后电流(Miniature excitatory postsynaptic currents, mEPSC)的频率和幅度均无改变。与mEPSC的频率和幅度未变化相一致,Western blot实验结果显示,NR2A转基因小鼠杏仁核突触小泡蛋白的总蛋白表达量以及GluR1亚基和GluR2亚基的膜蛋白表达量均无改变。以上实验结果表明,NR2A亚基过表达不影响杏仁外侧核锥体神经元的基本电生理特性;也不影响杏仁外侧核的基本突触传递功能。4.NR2A转基因小鼠T-LA通路]NMDA受体依赖的化学诱导LTD受损离体脑片场电位的实验数据显示,NR2A转基因小鼠T-LA通路NMDA诱导的LTD (Chemical Long-term depression)受损。与以上结果相一致,当人工脑脊液中施加NMDA处理脑片诱导LTD后,NR2A转基因小鼠杏仁核脑区AMPA受体组成亚基(GluR1、GluR2)的膜蛋白表达量均显着高于同窝野生对照小鼠。表明杏仁核NR2A亚基过表达可能损害了LTD形成过程中GluR2亚基介导的AMPA受体内化,从而使得T-LA通路NMDA受体依赖的化学诱导LTD受损。综上所述,杏仁核NR2A亚基过量表达不影响杏仁外侧核锥体神经元的树突棘密度、基本电生理特性以及基本突触传递功能,但损害了T-LA突触通路NMDA受体依赖的化学诱导LTD。我们进一步的研究还发现,LTD的受损可能是由于NR2A亚基的过表达阻碍了LTD形成过程中GluR2亚基介导的AMPA受体的内化所致。(本文来源于《华东师范大学》期刊2015-05-01)

王隽隽,姚文青,陈跃军,马兰,陶冶铮[7](2014)在《可卡因环境相关奖赏记忆提取激活伏隔核中央核和杏仁核基底外侧核神经元》一文中研究指出奖赏刺激和伴药环境之间的强烈关联记忆,使得成瘾者在戒除药物数月或数年后暴露于类似环境即可诱发复吸。研究成瘾记忆的神经生物学基础有重要意义。本研究以可卡因条件位置偏爱(conditioned place preference,CPP)实验为行为学模型模拟分析药物与环境之间关联的建立。c-Fos、Zif268是常用的反映神经元活动增加的即早基因标记物。本文旨在通过采用免疫组织荧光染色方法,对可卡因环境相关的奖赏记忆提取后小鼠各脑区c-Fos、Zif268表达进行定量,比较分析它们的表达差异,以此来观察环境相关奖赏记忆提取时不同脑区神经元的激活情况。C57BL/6小鼠分为叁组:生理盐水提取组、可卡因环境相关奖赏记忆提取组以及可卡因未提取组。后两组均接受CPP训练(一侧为伴可卡因侧,另一侧为伴生理盐水侧),训练结束后可卡因环境相关奖赏记忆提取组提取相关记忆,可卡因未提取组不提取。生理盐水提取组在放入CPP箱两侧前均腹腔注射生理盐水。结果显示,在药物成瘾相关脑区伏隔核核部,可卡因环境相关奖赏记忆提取组c-Fos、Zif268蛋白表达量显着高于生理盐水提取组。可卡因环境相关奖赏记忆提取组杏仁核基底外侧核Zif268蛋白表达量显着高于生理盐水提取组。在中脑边缘多巴胺系统的其他相关脑区如前额叶皮层、海马等,各组间c-Fos、Zif268蛋白表达量并未观察到明显的差异。以上结果表明伏隔核中央核和杏仁核基底外侧核在可卡因环境相关奖赏记忆提取过程中被激活,这提示伏隔核中央核和杏仁核基底外侧核脑区内激活的神经元是可卡因环境相关奖赏记忆的重要神经基础,为进一步解析药物成瘾记忆机制打下了基础。(本文来源于《生理学报》期刊2014年05期)

信建[8](2014)在《记忆提取诱发杏仁体基底外侧核的蛋白降解在线索性恐惧记忆擦除过程中的作用》一文中研究指出一、研究背景经典的巴甫洛夫恐惧记忆条件反射模型(Pavlovian fear conditioning)的建立是通过一个无害的刺激,即条件性刺激(conditioned stimulus, CS),如声音,光线,环境等和一个先天的厌恶性非条件刺激(unconditioned stimulus, US)如足底电击建立条件反射来实现的。条件反射建立稳定之后,如果给予动物反复的CS刺激,又会使得动物觉得偶联的CS无害,导致恐惧记忆渐进性减弱,从而造成记忆的消退(extinction)。但消退不是永久性的,消退的记忆会被一些自发因素再次唤起,这提示消退可能并不是直接对原有记忆的修改,而是通过形成一个新的记忆来抑制原有的记忆的激活。这种对原有记忆的抑制是和消退训练时的时空环境以及动物的感觉紧密相关的,人类和啮齿类动物相似,都会在叁种普遍的情况下发生消退后的记忆的再度出现。这叁种情况是:(1)更新(renewal),当CS在消退环境外的环境出现时会发生;(2)复原(reinstatement),当原始的US再次出现时发生;(3)自发恢复(spontaneous recovery),当消退后经历一定时间后会出现。当前在临床治疗上,基于消退训练的暴露疗法广泛地应用于许多病态记忆的治疗中,例如创伤后应激综合症、恐惧症等等。这些治疗方法在某些方面是有效的,但是并不适用与任何人,部分患者会由于更新、复原或自发恢复而导致病情的复发。以往的研究表明,记忆的再巩固后会有一个记忆变的不稳定的时间窗。近来的研究表明,将记忆提取(retrieval)出来,并在提取后的时间窗内进行记忆的消退训练有擦除记忆的作用,从而抑制了原有记忆的唤起。也就是说,用之前和足底电击偶联在一起的CS将记忆提取出来(即retrieval),10min或1小时之后进行消退训练,可以有效地擦除恐惧记忆的更新、复原和自发恢复(6小时以后则会失效)。这种记忆提取-消退模型是可以消除原有记忆复发的一个有效模型,而且已经证明这种模型不仅在恐惧记忆中存在,在成瘾记忆中也存在,并且擦除效果在啮齿类和人类身上都有效。然而这种记忆擦除模型具有一定的局限性:有研究报道在记忆巩固完成一个月之后再用Retrieval+Extinction模型就无法擦除记忆;并且这种擦除模型限定条件较多,如果更改模型中的一些条件,则记忆擦除就有可能会失败。因此,找到记忆擦除的机制,并针对介导记忆擦除的关键性位点进行干预,将为我们对相关基本疾病的治疗(如创伤后应激综合症等)的应用大有裨益。突触在动物的学习记忆过程中会发生一系列的形态学和功能上的变化,这些变化是依赖与蛋白合成与蛋白降解的共同作用的。目前针对蛋白合成与学习记忆的关系研究的较为透彻,但对蛋白降解在学习记忆作用却研究很少。真核细胞的蛋白降解是一个动态且复杂的过程,泛素蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system, UPS)在这个过程中扮演着重要的角色。有研究表明,在伏核核部(nucleus accumbens, NAc)注射蛋白酶体抑制剂可以破坏可卡因奖励记忆的消退,但明确的关于蛋白降解是否参与线索性条件性恐惧记忆中的声音诱导的条件性恐惧记忆模型(Auditory fear conditioning, AFC)的消退还没有报道。此外,最新的研究表明,在环境诱导的条件性恐惧记忆模型中,海马CA1脑区中的多泛素化水平会在记忆提取之后升高。联系之前的研究,我们可以提出假设,是否记忆提取之后蛋白降解水平的升高介导了记忆的擦除过程?在这篇文章中,我们采用声音诱导的条件性恐惧记忆模型研究了记忆擦除的机制。我们发现在大鼠的杏仁体基底外侧核(basolateral amygdala, BLA)中,蛋白酶体系统介导的蛋白降解在记忆擦除中扮演着重要角色。二、研究目的研究蛋白降解在记忆擦除中的作用并初步探讨其机制。叁、实验结果1.在BLA注射蛋白酶体活性抑制剂βLac对AFC记忆消退的影响在双侧BLA注射蛋白酶体的抑制剂βLac0.5hr后进行消退训练,24小时后检测LTM,评价其对大鼠AFC记忆消退的影响。与溶剂对照组相比,实验组的Freezing值与对照组无明显差异。2. βLac抑制retrieval对AFC记忆消退自发恢复的擦除所有的动物在经历叁次CS-US偶联刺激之后分为叁组:retrieval后消退组(Ret组),注射βLac后retrieval并消退组(Ret+βLac组)以及no retrieval消退组(No Ret组)。叁组注射溶剂或者βLac30min后进行retrieval或者noretrieval训练,1hr之后对动物进行消退训练,24小时后检测LTM,在LTM测试两周后检测动物的自发恢复情况。结果显示,叁组间的LTM和extinction结果均无差异(ANOVA, p>0.1);和Ret组相比,No Ret组和Ret+pLac组自发恢复的freezing值明显升高,并且两组间无差异。这说明retrieval后的蛋白降解是AFC记忆消退自发恢复的擦除所必需的。3. βLac抑制retrieval对AFC记忆消退更新的擦除在做renewal实验时,动物在A环境建立条件反射之后同样分为叁组:Ret组、Ret+βLac组以及No Ret组。叁组的脑内给药方式及retrieval或者noretrieval方式同上,区别之处在于在B环境进行。叁组retrieval或者no retrieval后在B环境做消退训练,24小时后在B环境检测LTM。在LTM测试24小时后,将所有动物放置回A环境检测动物的记忆renewal情况时,我们发现和Ret组相比,No Ret组和Ret+βLac组renewal的freezing值明显升高,并且两组间无差异。4. PLac抑制retrieval对AFC记忆消退复原的擦除对于reinstatement实验,所有的实验都在同一环境下进行。叁组的脑内给药方式及retrieval或者no retrieval方式同上。所有的叁组动物在经历了相同水平的条件反射建立和消退训练之后,动物再次暴露于相同环境下承受5次US刺激(此过程中无CS出现)。再过24hr之后,通过4次CS刺激检测动物的reinstatement情况时发现与各自的最后四次extinction CS相比,No Ret组和Ret+βLac组的freezing水平都有所增加,而Ret组无变化。5. Retrieval后泛素化介导的蛋白降解增加介导消退记忆的擦除动物分五组:No Retrieval后一小时取材组(No Ret组);No Retrieval后1小时进行消退训练,训练后立即取材组(NO Ret+Ext组):Ret rieval后一小时取材组(Ret1hr组);RetrievaL后1小时进行消退训练,训练后立即取材组(Ret+Ext组);RetrIevaL后2小时取材组(Ret2hr组)。取材部位为BLA。GST-S5a多泛素化分析实验结果表明,No Ret组与Ret2hr组的多泛素化水平都高;No Ret组与No Ret+Ext组相比多泛素化水平没有明显变化;Ret+Ext组多泛素化水平与No Ret+Ext组有明显升高。四、实验结论我们首次发现蛋白降解在记忆擦除的过程中发挥重要作用;retrieval在记忆擦除的过程中可能起着导火索的作用,使得在BLA中本无蛋白降解参与的消退过程发生了大量的蛋白降解,从而改变了消退训练的结果,最终擦除了原始的恐惧记忆。(本文来源于《山东大学》期刊2014-05-10)

张琳[9](2014)在《杏仁外侧核突触可塑性在抑郁症发病中的作用及机制研究》一文中研究指出背景抑郁症是危害人类健康的常见神经精神性疾患,其病理机制迄今尚未彻底阐明。积累的证据显示抑郁症患者边缘系统的部分脑区出现结构、功能的改变,提示环境应激因素对边缘系统突触可塑性的影响在抑郁症的形成过程中起重要作用。杏仁核是边缘系统的重要结构,参与恐惧记忆的形成和消退。本研究在成功建立大鼠抑郁症模型的基础上,结合形态、分子生物学和行为学的技术手段研究了杏仁外侧核突触可塑性与抑郁行为形成的关系,同时探讨了姜黄素抗抑郁效应的机制。目的1.应用慢性不可预知性温和应激刺激(CUMS)建立大鼠抑郁症模型,研究抑郁行为和杏仁外侧核突触可塑性的关系。2.使用上述抑郁症模型探讨姜黄素的抗抑郁效应及其作用机制。方法将Wistar大鼠随机分为空白对昭、CUMS、姜黄素处理和溶剂对照四组。除空白对照组外,CUMS组,姜黄素处理组和溶剂对照组的动物均接受为期6周的慢性不可预知性温和应激刺激。姜黄素处理组在每次施予刺激前30分钟给予姜黄素腹腔注射,溶剂对照组给予姜黄素溶剂DMSO腹腔内注射。刺激完毕后对大鼠进行旷场实验、强迫游泳实验和糖水偏好实验等行为学测试。应用透射电子显微镜观察杏仁外侧核(LA)神经元超微结构。取杏仁外侧核组织进行免疫印迹和免疫荧光测定,观察BDNF、PSD-95和突触小泡蛋白(synaptophysin)表达水平的变化。用ERK阻断剂SL327预处理姜黄素组大鼠,观察对LA神经元及抑郁行为的影响,从而探讨姜黄素在抑郁症发生中的机制。结果(1)与空白对照组相比,CUMS组大鼠体重增加变缓,旷场实验中横向运动和纵向运动均明显减少,强迫游泳实验中静止时间显着增长而游泳时间变短,糖水偏好实验中糖水消耗量明显减少。(2)电镜结果显示CUMS组大鼠杏仁外侧核神经元出现核固缩和细胞器排列散乱等异常改变,而且出现突触数目减少以及突触前后膜变薄等突触结构变化。(3)免疫荧光和免疫印迹结果显示,与空白对照组相比,6周CUMS刺激导致LA部位的BDNF、PSD-95和synaptophysin的表达减少。(4)与CUMS组相比,姜黄素改善了大鼠的体重增长以及横向运动和纵向运动,同时减少了强迫游泳实验中的静止时间并增加了游泳时间,而且糖水消耗量也有明显增加。。免疫荧光和免疫印迹结果显示姜黄素治疗组LA部位BDNF、PSD-95和synaptophysin的表达水平均高于CUMS组动物。(5)另外,姜黄素的抗抑郁作用还伴随杏仁外侧核神经元磷酸化ERK1/2的表达水平的提高。结论1.CUMS诱导大鼠产生抑郁样行为并伴随杏仁外侧核神经元的突触可塑性改变。2.这一可塑性改变可能与CUMS下调ERK磷酸化水平,减少BDNF蛋白表达,从而影响了突触相关蛋白如PSD-95和synaptophysin的蛋白表达有关。3.姜黄素可通过ERK-BDNF调节神经突触可塑性变化,发挥其抗抑郁效应。(本文来源于《山东大学》期刊2014-04-12)

黄达强[10](2013)在《大脑杏仁基底外侧核受损可导致“病态”利他行为》一文中研究指出当面对经济决策时,大脑杏仁基底外侧核受损群体可能无法像其他群体一样在决策过程中受周围环境和学习效应的影响,作出所谓的“理性决策”,而是更有可能出现 “情感冲动式的决策”。   在当今社会中,周围的世界变得愈加新奇复杂,而我们也几乎每天都会面临形(本文来源于《中国社会科学报》期刊2013-09-30)

杏仁外侧核论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

[背景和目的]恐惧是物种进化与生存过程中最重要和最不可或缺的基本情绪表征之一,来自外界的危险刺激可以激发生物体的防御行为,使得人和动物面对危险做出回避反应以保护机体不受伤害,因此恐惧在生物体的生存和繁衍有非常重要作用。然而惊慌失措,惶惶不安,这样的恐惧情绪却并非人所必须。巴甫洛夫条件性恐惧反射是研究恐惧记忆的获得、存储、提取以及消退等过程的经典行为范式以及相应的中枢机制。条件性恐惧反射基本原理是利用中性刺激(如声音)与厌恶性非条件性刺激(unconditioned stimulus,US)(如足底电击)进行联结匹配训练多次后,当这个中性刺激单独出现时,也可以引起恐惧反应称为条件性反应(conditioned response,CR,例如僵呆行为),这个中性刺激成为条件性刺激(conditioned stimulus,CS),若条件性刺激反复单独呈现,而不匹配厌恶刺激时,动物先前习得的对CS的条件性恐惧反应会逐渐熄灭,这即是条件性恐惧记忆的消退。这是暴露疗法的理论基础。对于进行过恐惧条件化训练的动物,CR呈现明显减少,随着间隔时间的延长CR会增加,一段时间不进行恐惧消退训练,CR表达显着增加,消退后的条件反应经过一段时间又可恢复,说明先前形成的条件性恐惧记忆并没消失。这种恐惧记忆的消退并不是消除或忘记了已建立的CS-US联系,而是形成了一种新的学习记忆过程CS-no US。条件恐惧记忆的消退过程可能是新建立的记忆过程CS-no US记忆逐渐增强、抑制以前的CS-US恐惧记忆的过程,两种记忆同时存在互相竞争控制恐惧反应。这种情况说明恐惧消退不是简单的对原来的恐惧记忆的遗忘,而是重新获得了一种“安全”的记忆,暂时抑制或者掩盖了原来的恐惧记忆;恐惧记忆一旦获得后就难以熄灭,容易复发,而这一点在创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder,PTSD)患者中表现尤为明显。所谓PTSD是指经历重大的威胁性或灾难性事件后导致精神受到严重伤害而产生的心理创伤,患者长期被持续的精神障碍所困扰。具体的表现为:创伤经历反复重现、逃避创伤事件和警觉性增高叁大主要症状。这种障碍对患者来讲是一种非常恐怖的事件,这种创伤性记忆会日复一日在脑海中重现,严重影响正常的生活和工作,其本质是与创伤事件相关的条件性恐惧记忆的再现。如从战场归来的PTSD 士兵可能会把直升飞机的轰鸣与某次严重创伤经历联系起来,一听到直升飞机的声音就会引起其强烈的恐惧反应。目前征对创伤后应激障碍主要采取暴露疗法,暴露指的是再次面对经历创伤的回忆等,由于病人面对他们的恐惧刺激时并没有紧跟着的厌恶刺激,患者能够习惯恐惧、从而逐步消除恐惧的反应,不幸的是,由于原来的恐惧记忆保持完好,遇到CS时的恐惧是可以恢复的。已经消退的恐惧记忆会重现极大的限制了暴露疗法的功效。由于恐惧消退记忆的获取、巩固和提取涉及的脑区与恐惧记忆的脑区相同,但可能涉及的神经环路有所不同。条件性恐惧反应的神经生物学基础被认为是恐惧消退难以的重要原因,因此,许多研究将PTSD治愈的希望寄托在揭示恐惧条件性记忆消退的神经环路机制。行为学的研究己经证明,恐惧的消退主要涉及到叁个区域:杏仁体基底外侧核(the basolateral amygdala,BLA),内侧前额叶皮层[the medial prefrontal cortex,MPF,MPF由内侧前额叶边缘前区(prelimbic region,PL),内侧前额叶边缘下区(infralimbic region,ILA),前扣带回皮层区(anterior cingulate,ACA)叁部分组成]和海马(the hippocampus,HPF)。杏仁体附着在海马的末端,呈杏仁状,是边缘系统的一部分。在情绪表达中起着重要的作用,恐惧的表达与杏仁体的作用密切相关。其位于颞叶前部、侧脑室下角尖端上方,海马旁回钩的深面,与尾状核的末端相连。BLA是杏仁体内部主要的感觉信息接口,它接收和整合来自于不同部位的感觉信息,包括来自于膝状体,初级听皮层,嗅皮层,岛叶皮层和海马体(包括CA1区,梨状皮层,下脚和内嗅皮层)的信息输入。所有的这些信息在BLA处进行信息整合后被传递至恐惧应答的区域杏仁体中央核(central amygdale,CEA),然后投射至脑干和下丘脑的不同区域,从而产生不同的反应,例如投射到中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray,PAG)产生僵呆反应,投射到脑桥网状核产生惊跳反射,投射至外侧下丘脑、迷走神经背侧核产生心跳加快,血压升高等心血管反应,投射至臂旁核产生呼吸变缓等呼吸系统反应,投射至下丘脑室旁核和终纹床核产生激素水平升高等应激反应。BLA不仅参与恐惧表达,而且也是恐惧消退中的重要一环。越来越多的行为学证据表明BLA参与了恐惧消退记忆的获取,巩固和重现。一系列的研究显示,前额叶皮层的内侧区MPF在恐惧与恐惧消退中起了不同的作用,目前所知的是ILA参与了恐惧消除记忆的巩固与重现,这是是通过对CEA输出的抑制来实现的。而PL主要参与了恐惧记忆表达和背景相关的记忆。推测MPF在恐惧记忆中的表达和巩固是通过去抑制杏仁体内的抑制性中间神经元,进而兴奋CEA功能的。那么到底是来自哪里的神经输入导致MPF的神经反应导致恐惧的表达或者消退呢?一系列的研究显示,这个区域最有可能就是HPF。MPF接受来自HPF兴奋性投射,HPF是参与背景记忆相关调节的最重要的脑区,它参与了背景记忆的编码和背景依赖的消退记忆的提取。这些区域及其亚区分支之间的相互连接,以及这些区域与其他脑区之间的连接如何对行为进行调节目前还不是十分清楚。为了进一步认识恐惧消退行为,需要建立一个明确定义的神经连接基础。因此,建立恐惧消退的神经网络连接基础,将有利于指导我们推断相关这些结构以及结构不同亚区之间对于恐惧消退行为所起的不同作用。[方法]为了了解特定大脑区域所有传入,传出和传入与传出之间的相互连接,确定不同的脑区如何建立连接以协同工作从而产生不同行为,同时连接不同脑区的中间区域在其中也是非常重要的。在同一只老鼠的指定脑区共注射逆行与顺行的追踪剂可以同时显示所有这些信息。我们使用了一种独特的逆行顺行追踪剂同时注射的方式,分别使用的是一种菜豆白细胞凝集素(顺行)与霍乱毒素B亚基(逆行)(PHAL/CTB)和结合生物素的葡聚糖胺(顺行)与荧光金(逆行)(BDA/FG)进行顺行与逆行追踪。双共注射方法是指在同样一只的动物的同样的解剖学区域同时注射一个顺行(PHAL或BDA)和一个逆行示踪剂(CTB或FG)的混合物。顺行示踪剂如PHAL(绿色)和BDA(红色)由注射部位胞体传出并传送到终端终扣从而显露注射部位的传出神经,而CTB(品红色)和FG(金色)逆行示踪剂是显示的是终端终扣传送到注射部位的胞体。PHAL和CTB的重迭或BDA和FG的重迭表示两个注射部位之间的注射部位和目标区域之间的相互连接。不同部位分别注射PHAL和FG或BDA和CTB的重迭部分它们之间互相连接的中间区域。通过对MPF,杏仁体,HPF和尾壳核(caudoputamen,CP)同时注射顺行和逆行的示踪剂,并对得到的数据进行分析。通过同时注射顺行示踪剂与逆行示踪剂的方法得到了恐惧消退通路的解剖连接,但是这些连接是否有突触的传递,具备功能性的连接是不清楚的。采用光遗传学的手段,我们可以以更精准的方式进行神经环路进行研究。记录光诱发的反应能对这些功能性回路进行确认。[结果]1.mBLAa同额叶中与恐惧消退相关脑区之间的连接结果表明BLA的前部(the anterior BLA,BALa)而不是杏仁体的其他部分与ILA和PL选择性地发起双向连接。在PL同时共注射顺行示踪剂和逆行示踪剂(BDA/FG),BDA顺行标记的纤维和FG逆行标记的细胞中在BLAa的内侧部分(the medial division of anterior BLA,mBLAa)重迭,显示出很强的相互mBLAa(?)PL连接。与此相反的是,在ILA共注射(PHAL/CTB)揭示了 ILA突出到 mBLAa,但主要从外侧 BLAa(the lateral division of anterior BLA,lBLAa)接收输入lBLAa→ILA→mBLAa;非常有意思的一点在于,在PL与ILA进行逆行示踪标记的神经元只在BLAa,这些连接通路只存在BLAa而没有在其他杏仁体的其他部分,这些充分说明了 MPF-BLA恐惧消除通路中BLAa的重要性。通过光遗传手段同时证明这些区域存在着功能性的连接。mBLAa同时投射到前扣带回皮层的背侧(dorsal ACA,ACAd)和腹侧(ventral AVA,ACAv),并接收这些皮层少量的输入。ACA是情感学习的重要组成部分,同样是处理创伤性刺激,形成恐惧记忆的重要部位。位于MPF下方的眶额叶皮层(orbitofrontalcortex,ORB)也是情绪处理的部位之一,在恐惧记忆的消退过程中起到非常重要的作用。mBLAa同时连接到ORB。2.mBLAa同HPF之间的连接内嗅皮层(entorhinal cortex,ENTl)是外部传入的信息进入HPF的入口,HPF和ENTl参与调节恐惧记忆消退中的背景相关信息。是一个恐惧记忆消退网络的关键感觉信息输入节点,提供了与恐惧记忆消退相关的背景信息。损毁ENTl与损毁HPF类似,会导致的背景相关的恐惧记忆更新的缺陷,因此ENTl损毁的动物不能在一个新的环境形成安全的记忆,从而使得恐惧记忆消退能力受到严重的影响。ENTl投射到mBLAa但接收来自lBLAa的输入。在mBLAa共注射示踪剂结果显示,ENTl投射到mBLAa,海马的下脚接收来自lBLAa的输入。光遗传学的结果同样证明了上述的连接。3.mBLAa同其他脑区之间的连接除了与MPF和HPF存在连接外,mBLAa与可能参与恐惧记忆消除的嗅觉和丘脑区域存在连接。嗅觉信息是啮齿类动物与环境交互的初级感觉形态,是背景探索与识别中关键的一环,其相关的网络连接是背景相关记忆的一个重要组成部分。嗅觉信息通过与mBLAa存在双向连接的横向嗅束(lateral olfactory tract,NLOT)传递给mBLAa,mBLAa单向投射到后腹侧前嗅核(posterior ventral anterior olfactory nucleus,AONpv)和嗅结节(olfactory tubercle,OT),影响这些核团对嗅觉信息的处理。其他可能相关的连接到mBLAa恐惧消除通路中的核团包括丘脑室旁核(paraventricular thalamic nucleus,PVT),PVT 与 PL 存在双向连接,也投射到mBLAa。因此,PVT是mBLAa和MPF之间的相互连接的中间脑区。研究表明,PVT投射到CEA参与恐惧记忆的提取。此外,PVT接受来自脑干和下丘脑的汇聚投射,提示关于内脏,能量代谢、行为状态和昼夜节律信息参与恐惧通路中。所有的中继到mBLAa的信息有助于动物对环境进行准确的评估,并根据它们的体内环境平衡的需要来调整它们的行为。4.网络连接中的运动输出人们普遍认为CEA投射到PAG控制巴普洛夫条件性恐惧反射的僵呆行为。在mBLAa共注射示踪剂PHAL/CTb进行顺行与逆行示踪,结果发现mBLAa单向投射到CEA从而直接影响僵呆行为。事实上,自然界的恐惧中会驱使动物产生更为复杂的行为,如逃跑(逃避运动和跳跃),撕咬和预警发声。因此,虽然通过BLA-CEA连接可以调节动物面对恐惧时植物神经反应,但是其他更复杂的反应需要通过BLA输出到其他运动皮层进行调节。因此,mBLA上行单向投射到ACAd,次级运动皮层(secondary motor cortex,MOs),以及CP的背内侧部分。大量的文献证实,CP和MOs在规划和协调运动充当了重要的角色,ACAd参与了控制眼球运动从而对环境进行扫描,这对后续防御逃逸行为非常重要。从前面结果来看,所有ACAd,MOs和背内侧CP(dorsomedial CP,CPdm)只投射到杏仁体mBLAa部分,而在杏仁体的其他部分则没有投射。综上所述,皮层和纹状体运动区集中投射到mBLAa,从而使得mBLAa成为影响恐惧记忆消退的重要脑区。在条件性恐惧反射领域,对CP关注相对较少。这其中的原因可能是因为研究已经发现,以研究恐惧条件的一个基本反应为例,CP不是僵呆行为的巴甫洛夫条件化情绪反应的关键部位。然而,CP是恐惧消退连接的一个重要组成部分。首先,PL投射到CP的腹内侧部分,这提示CP参与了恐惧的表达过程。而且,投射到CP的这部分PL由mBLAa投射过来的纤维支配。此外,视觉皮层(visual cortex,VIS)和压后扣带皮层(retrosplenial area,RSP)的视觉信息传递到CPdm,提供了一个关键的感觉信息传入,在恐惧记忆消退或背景更新中调节恐惧情绪的表达。综上所述,这些证据强烈暗示CP在结构上参与恐惧记忆消退过程。另一方面,lBLAa 投射到 CP 的尾侧部(ventrolateralpart of the caudal CP,CPvl)形成了另外一个不同的网络连接。来自于初级躯体感觉皮层(primary somatosensory cortex,SSP)中的口(mouth,SSP-M)和鼻(nose,SSP-N)部、梨状皮层(posterior piriform area,PIRp)的后部,内脏皮层(visceral cortex,VISC)的颜面部、躯体和内脏信息汇聚投射到CPvl,CPvl同时还接收来自于lBLAa和背侧无颗粒岛叶皮层(dorsal agranular insular cortex,Ald)的投射。PIRp与AId也投射到lBLAa部分。而岛叶主要负责躯体和内脏的感觉,包括味觉、痛觉和其他情感、内脏运动和自主神经的控制,以及心血管功能(血压和心率的调控)和部分涉及听觉、语言功能的控制。内脏和化学感受信息的汇聚投射到CP腹外侧可以认为其参与了摄食行为。事实上,行为学的研究表明CP的这部分参与控制觅食相关的颜面部反应及支配捕猎的动作,如撕咬和捕获。总之,通过上述结果,我们确认mBLAa调节恐惧记忆的消除和背景相关的记忆更新。通过在mBLAa共注射示踪剂PHAL/CTB发现,BLAa内侧和外侧核团之间不存在相互的连接。从lBLAa传递到mBLAa的信息通路只可能通过ILA间接到达(lBLAa→ILA→mBLAa)。由于缺乏mBLAa和lBLAa之间的直接连接说明BLAa不同亚区是互相分割的,这种分割的意义在于它们可能分别控制了不同的行为。[结论]1)mBLAa与参与恐惧消退前额叶皮质中的ILA,PL,ACA,ORB存在连接。2)mBLAa与海马结构如ENT1和SUB区域相连,这些是参与定位和对特定现场的记忆消除的背景相关的记忆区域。3)mBLAa连接嗅觉区域如NLOT,AON和OT,这些区域在提供嗅觉背景相关的消退记忆中起了重要的作用。4)mBLAa接收来自丘脑核团的输入,如PVT,它与恐惧记忆提取相关。5)mBLAa单向投射到MOs,CEA和CP,使之能够影响恐惧消退的行为表达,例如僵呆行为和逃避。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

杏仁外侧核论文参考文献

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论文知识图

镜下杏仁外侧核刺激、记录位点...一6P14d小鼠杏仁外侧核(la)、杏仁...一7P60d小鼠杏仁外侧核(la)、杏仁...一7大鼠杏仁外侧核DATImRNA阳性神...一APV阻断杏仁外侧核部位LFS...四种吸人麻醉剂诱导c一of:基因在杏仁

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杏仁外侧核论文_王松军
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