發(fā)布時(shí)間：2023-07-25
2023年7月25日，《Cell Reports》期刊發(fā)表了中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng )新中心王佐仁研究組題為《Dorsal BNST DRD2+neurons mediate sex-specific anxiety-like behavior induced by chronic social isolation》的研究論文。
研究人員通過(guò)膜片鉗電生理記錄、化學(xué)遺傳學(xué)操縱、在體藥理學(xué)實(shí)驗以及行為學(xué)分析等技術(shù)方法，發(fā)現斷奶后經(jīng)歷長(cháng)期社交隔離的大鼠的背側終紋床核（dBNST）中表達多巴胺 型受體的神經(jīng)元（Drd2+ 神經(jīng)元）活動(dòng)增加，從而導致了雄性和雌性大鼠中出現了性別特異性的焦慮樣行為異常。該研究揭示了dBNST腦區多巴胺 型和 型受體陽(yáng)性神經(jīng)元在調控長(cháng)期社交隔離引發(fā)焦慮樣行為中的作用，為治療由社交隔離導致的情感障礙提供了潛在的治療靶點(diǎn)。
對于具有社交屬性的生物來(lái)說(shuō)，社交隔離往往會(huì )導致不健康的心理狀態(tài)，成為一種常見(jiàn)的壓力應激源。在發(fā)育過(guò)程中長(cháng)期缺乏社交將會(huì )帶來(lái)不可逆的惡性結果，包括焦慮、抑郁等心理障礙。
自新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，對社交隔離的研究大幅增加。以往的研究表明，不同動(dòng)物在社交隔離后的表現各不相同。作為社會(huì )性較強的動(dòng)物，大鼠在經(jīng)歷社交隔離后會(huì )出現焦慮樣和抑郁樣行為，并伴隨著(zhù)降低的社交偏好。然而，在社交隔離過(guò)程中神經(jīng)系統的適應性改變機制以及行為上的性別差異性神經(jīng)機制仍需進(jìn)一步研究。
通過(guò)一系列的行為學(xué)測試，該研究組發(fā)現社交隔離后，雄性大鼠表現出焦慮樣和抑郁樣行為以及社交偏好水平降低，而雌性大鼠在這些方面則沒(méi)有顯著(zhù)性變化。隨后，研究組利用離體腦片電生理記錄技術(shù)發(fā)現，雄性大鼠的dBNST腦區Drd2+ 神經(jīng)元的興奮性增加，然而這種神經(jīng)可塑性改變在雌性大鼠中并沒(méi)有顯著(zhù)性變化。進(jìn)一步的相關(guān)性分析顯示，dBNST腦區Drd2+ 神經(jīng)元的興奮性與雄性大鼠的焦慮樣行為呈正相關(guān)，但與抑郁樣行為和社交偏好水平?jīng)]有明顯相關(guān)性。
為了驗證dBNST腦區Drd2+ 神經(jīng)元對社交隔離引起焦慮樣行為的調控作用，研究人員在正常群體飼養的大鼠中利用化學(xué)遺傳手段激活了這些神經(jīng)元，成功誘導出焦慮樣行為。在斷奶后經(jīng)歷社交隔離的雄性大鼠中，抑制這群神經(jīng)元的活動(dòng)則能夠緩解焦慮樣行為。
最后，研究人員發(fā)現雄性大鼠在經(jīng)歷社交隔離后，其dBNST區的多巴胺 型受體存在著(zhù)性別特異性的功能損傷，這可能是導致社交隔離壓力引發(fā)性別依賴(lài)性焦慮異常的神經(jīng)機制。
該課題主要由博士研究生鄭超文、高級實(shí)驗師魏磊、研究生劉博奕，在高級研究員王佐仁的指導下完成。此外，博士后黃延旺、博士研究生王上一以及高級實(shí)驗師王清秀也對本研究做出了重要貢獻，華中科技大學(xué)蘇州腦空間與信息學(xué)院的龔輝教授和李向寧教授提供了重要的技術(shù)支持。研究工作并獲得了中國科學(xué)院、科技部、上海市和基金委的資助。
圖注 上 斷奶后社交隔離造模方法的示意圖 中 雄性大鼠在經(jīng)歷長(cháng)期社交隔離后，dBNST腦區Drd2+ 神經(jīng)元的興奮性輸入增加，抑制性輸入減少，多巴胺 型受體功能減弱，神經(jīng)元的發(fā)放增多。動(dòng)物表現出焦慮樣行為增多。下 雌性大鼠在經(jīng)歷長(cháng)期社交隔離后，dBNST腦區Drd2+ 神經(jīng)元的興奮性輸入不變，抑制性輸入不變，多巴胺 型受體功能不變，神經(jīng)元的發(fā)放不變。動(dòng)物表現出焦慮樣行為不變。
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