是什麼控制著攻擊行為?—新聞—科學網

2020-12-06 科學網

投射到下丘腦腹內側核的後杏仁核的Vglut1陽性神經元在攻擊行為門控功能的模型。      

圖片來源：中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心

攻擊行為是大多數脊椎動物甚至無脊椎動物中非常重要的本能行為之一，在人類社會中，攻擊行為以及無法控制的憤怒及衝動，也是精神類疾病如躁狂症、雙向情感障礙等重要的表現形式，因此對於攻擊行為發生的神經基礎研究，以及遺傳分子、外界環境對於攻擊行為神經環路的影響，可能為這些精神類疾病中出現的病理性攻擊行為提供新的治療思路。

4月21日，《Cell Reports》期刊在線發表了題為《後杏仁核中向下丘腦腹內側核投射的興奮性神經元門控攻擊行為》的研究論文，該研究由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（神經科學研究所）、上海腦科學與類腦研究中心、神經科學國家重點實驗室許曉鴻研究組完成。

此前，關於攻擊行為環路研究主要集中在小鼠中，在攻擊者-入侵者的小鼠攻擊行為範式中，小鼠感知外界入侵者的刺激，根據自身狀態的調整，最終輸出攻擊行為，整個過程需要腦內一系列核團的參與，其主要以下丘腦腹內側核為核心，其他腦區與其形成直接或間接的連接，參與到攻擊行為的發生。但是以往的研究主要集中在以Vglut2和Vgat為代表的皮層下結構對於下丘腦腹內側核的投射對攻擊行為的影響，關於皮層上結構對於其的輸入及功能還知之甚少。

為了研究這一問題，許曉鴻研究組以Vglut1分子作為皮層上結構的分子標記物，找到一群位於後杏仁核的Vglut1陽性神經元特異性投射到下丘腦腹內側核，在小鼠面對入侵者時，其神經活動水平越高，小鼠則越容易發動攻擊行為。當使用藥理遺傳學方法調節該腦區的神經活動時，激活該腦區可以在低攻擊性小鼠中增加小鼠的攻擊性，而抑制該腦區則可以降低高攻擊性小鼠的攻擊行為。

與皮層下結構的輸入對於小鼠攻擊行為的調節方式不同，激活該投射並不會誘發小鼠非生理性的攻擊行為，如攻擊雌性入侵者等等。後續對於這群神經元的上下遊環路水平的解析提示，特異性投射到下丘腦腹內側核的後杏仁核的Vglut1陽性神經元接收了來自於處理小鼠情緒信息的邊緣系統的大量投射，並且除了下丘腦腹內側核，該腦區也投射到很多調節小鼠攻擊行為的其他腦區，共同調節小鼠攻擊行為的發生。

團隊通過病毒示蹤結合腦片電生理記錄，及早基因染色，光纖記錄及化學遺傳學操縱等技術方法，探索了後杏仁核到下丘腦腹內側核的興奮性投射在雄性小鼠攻擊行為過程中的雙向調控作用。之前的研究集中在皮層下結構到下丘腦腹內側核投射對於小鼠攻擊行為的調節作用，而該研究則以Vglut1為皮層結構的分子標記物，揭示了皮層結構對於下丘腦的門控調節功能，為深入研究皮層對皮層下結構和行為的調控作用提供了新的視角。

該研究成果發現了投射到下丘腦腹內側核的後杏仁核的Vglut1陽性神經元在攻擊行為中的重要作用，揭示了皮層上結構到下丘腦的直接投射在攻擊行為門控過程中的重要功能。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.03.081

 

 

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