科研进展

深圳先进院揭示生理及病理条件下调控焦虑样行为的神经环路机制

  

  北京时间2020618日,中国科学院深圳先进技术研究院屠洁研究员团队、王立平研究员团队一起合作,在国际精神疾病领域顶级期刊Molecular Psychiatry上在线发表题为"A new GABAergic somatostatin projection from the BNST onto accumbal parvalbumin neurons controls anxiety"的研究论文。该研究首次解析了一条新的由BNST投射到NAcPV的抑制性神经环路及其在生理和病理条件下调控焦虑样行为的作用机制。 

  本研究由中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所、深港脑科学创新研究院王立平研究员团队、屠洁研究员团队、徐富强研究员团队合作完成。博士生肖倩、周辛夷和蔚鹏飞副研究员为该论文的共同第一作者,王立平研究员和屠洁研究员为本论文的共同通讯作者。Molecular Psychiatry(分子精神病学)是Nature旗下的国际精神疾病领域顶级期刊,也是自然指数收录期刊,最新影响因子为11.973分。

  随着社会的变迁,生活节奏的加快,人们面临越来越多的压力应激。压力应激是应对环境变化的一种生理适应性反应,但是长期暴露则会产生病理改变,导致焦虑症甚至抑郁症等出现。然而,目前针对压力应激引起的焦虑样行为的大脑神经环路的机制尚不清楚。 越来越多的临床证据表明,焦虑症和成瘾是两类高度并发的精神疾病,但是其内在的神经环路机制一直没有被彻底研究。终纹床核(Bed Nucleus of the Stria Terminalis , BNST是压力应激反应中的关键脑区。最近有关人的成瘾研究证明了BNST在戒断相关的焦虑和复吸中的作用,提示该压力反应脑区和大脑奖赏系统之间存在内在联系。伏隔核(Nucleus accumbens, NAc是奖赏系统中的重要组成部分,它会对压力应激作出响应,并在焦虑调节中起主要作用。

    在此项研究中,肖倩、周辛夷、蔚鹏飞等综合运用光遗传学、在体多通道电生理、膜片钳、行为学、功能磁共振、神经环路示踪、光纤钙信号记录、药物遗传学等研究技术发现,在焦虑状态下, BNSTNAc之间的功能性连接增加;BNST中的发放GABA能的生长抑素神经元(somatostatin , SOM)特异性支配了NAc脑区中的小清蛋白(parvalbuminPV)神经元;慢性应激会引发该神经环路的功能被抑制,因此激活该神经环路可以缓解小鼠的焦虑样行为。 

  本研究获得了国家自然科学基金委重点项目、国际(地区)合作项目及面上项目、中国科学院国际合作局国际大科学计划培育专项、重点项目及战略先导专项、广东省脑连接图谱重点实验室、广东省重点领域研发计划“脑科学与类脑研究”重大科技专项、深圳市发改委神经生物学学科建设项目、深圳市基础研究学科布局等项目的资助。该研究方向也是深圳市科技创新委支持下的神经精神调控重点实验室、深港脑科学创新研究院的研究方向之一。 

    论文链接

一条新的调控慢性压力应激的神经环路