新闻Release

2012年12月12日,星期三

应激弹性/敏感性可追溯到奖赏回路中的神经元

NIH资助的研究表明,光照可以立即触发或逆转啮齿动物的抑郁症状态。

大脑奖励电路中特定的神经元放电模式会立即使小鼠容易感染 萧条美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)支持的一项研究发现,由急性严重压力引起的类似行为。当研究人员使用高科技方法模仿这种模式时,以前有弹性的小鼠会立即屈服于抑郁症般的社交退缩综合症,减少了寻求愉悦感–他们避开了其他动物并失去了甜食。当脆弱的小鼠的射击方式受到抑制时,它们立即变得有弹性。

解释说:“我们首次展示了对特定大脑电路的瞬间控制可以通过LED灯的闪烁来打开和关闭与抑郁相关的行为。” 韩明虎博士是美国国立卫生研究院国家心理健康3d之家(NIMH)的受资助人,位于纽约市西奈山医学院。 “这些结果增加了有关速效抗抑郁药反应机制的线索。”

埃里克·内斯特勒(Eric Nestler),医学博士西奈山的,及其同事在2012年12月12日的在线杂志上报告了他们的研究 性质.

在随附的文章中,NIMH受助者 凯·泰(Kay Tye)博士,麻省理工学院麻省理工学院的 卡尔·迪瑟罗特(Karl Deisseroth),医学博士加州斯坦福大学斯坦福大学的,使用相同的尖端技术实时控制鼠标的大脑活动。他们的研究表明,当每天都出现慢性,不可预测的轻度生理压力而不是短期地暴露于严重的社会压力下,从而导致抑郁样行为时,相同的奖励电路神经元活动模式就会产生相反的效果。

在进行新研究之前,Han的研究小组怀疑,一种讲故事的模式-迅速释放关键电路枢纽中分泌化学信使多巴胺的神经元-使动物容易受到急性重压之类的抑郁症影响,并且较慢的射击支持弹性。但是他们缺乏直接的实时证据。

为了确定因果关系,他们求助于Deisseroth率先提出的一项研究技术,即 光遗传学。它融合了光纤和 基因工程精确控制特定大脑回路的活动 在一个活泼的动物身上。转基因病毒用于注入从藻类等原始生物借来的光反应蛋白,从而使电路具有类似的光响应能力。

研究人员曾经 先前显示 大脑深处的奖励回路枢纽中的神经元,称为腹侧被盖区(VTA),在具有抗社会压力能力的小鼠中以正常速率发射,但在具有社会压力敏感性的小鼠中以高速率发射。因此,他们嵌入了针对转基因弹性小鼠的VTA电路的LED照明光纤,通过触发高发射率将它们转换为易感小鼠。

通常,与优势动物反复接触需要10天-一种称为 社会失败压力 -诱发与抑郁相关的行为。即使在那之后,有些老鼠似乎毫发无损。但是,这些有韧性的动物(对奖励电路进行了基因改造以进行光遗传学控制)在光脉冲触发神经活动模仿了易感动物的高发射率之后,立即屈服于长期的抑郁症样综合症。

在随后的实验中,研究人员使用类似的光遗传学策略,发现在易受压力影响的小鼠中抑制奖励电路活动模式会立即将其转变为具有抗逆能力的动物。奖励电路从VTA投射到大脑中央前部的一个区域,称为伏伏核。这项研究表明,在这种特定的电路投影中以高速率激发的多巴胺神经元编码一种信号,该信号易受急性,严重压力诱发的抑郁症的影响。相比之下,发现从VTA到大脑顶部的前额叶皮层的电路投影(见图)起相反的作用。

长期以来,人的抑郁症通常源于温和的压力源。泰和迪瑟洛斯(Tye and Deisseroth)使用光遗传学来探究与暴露于压力源(例如白噪声,拥挤的房屋,持续的黑暗或光照)的啮齿动物中的抑郁症样行为有关的奖励电路工作原理。与轻度压力源中的一些暴露持续10周相比,社交失衡压力为10天。

“我们试图模仿在临床上经常见到的,由压力引起的逐渐过渡到沮丧状态的转变,”实践精神病学家兼神经科学家Deisseroth解释说。

与社交失败压力后的Han-Nestler结果相反,在10周不可预测的慢性轻度压力​​后,光诱导VTA多巴胺神经元的高放电率立即逆转了由慢性轻度压力​​源引起的这种抑郁样行为,反之亦然。与社会失败压力的发现相反,通过光遗传学抑制VTA多巴胺神经元引起抑郁样状态。

Tye领导一个研究动机的神经基础的研究小组,他说:“不同类型的压力源在多巴胺系统中引起的不同影响可能表明,对于抑郁症源于不同类型经历的患者,需要采取不同的治疗策略。”和情感处理。

当Tye和Deisseroth注入阻止伏隔核中化学信使谷氨酸结合的药物时,它们产生了抗抑郁反应-小鼠挣扎了更多以逃脱应激源。他们指出,这与速效抗抑郁药的作用是一致的 氯胺酮,同样会阻止谷氨酸。

尽管光遗传学为快速抗抑郁机制提供了见识,但该技术不适用于治疗人类抑郁症。

镍氢电池主任托马斯·R·因塞尔医学博士说:“这些令人惊叹的证明,如抑郁状态可以从字面上打开和关闭,强调了这种情况-压力源的类型和强度-对牵涉到的神经元和回路的工作至关重要。” ,精密断路器正在增进我们对特定大脑途径如何调节行为的理解。”

NIH赠款F32 MH880102 RO1 MH99647 RO1 MH092306 F31 MH095425 F32 MH096464

镍氢电池的任务是通过基础和临床研究来转变对精神疾病的理解和治疗,为预防,康复和治愈铺平道路。有关更多信息,请访问 http://www.nimh.nih.gov.

关于国立卫生研究院(NIH): 美国国立医学研究院(NIH)是美国的医学研究机构,包括27个3d之家和中心,并且是美国卫生与公共服务部的一部分。 NIH是进行和支持基础,临床和转化医学研究的主要联邦机构,并且正在调查常见和罕见疾病的病因,治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息,请访问 www.nih.gov.

NIH…将发现转化为健康®

###