诺贝尔奖得主Nature：恐惧从何而来？

　　

生物通报道   如果有机会去闻一闻，山猫的气味将会令你难以忘怀——就好像烂肉混合着汗水的味道，背后有着一种难以形容的野性。对于人类来说，这只是令人皱鼻和恶心。

但对于小鼠而言，它闻起来很像一样东西：恐惧。

啮齿类动物会本能地响应它们天敌的这种迹象。甚至是实验室培育出来、从未接触过山猫（或任何种类的猫）的小鼠也会对它做出反应。

对于小鼠而言，这种本能的反应可以挽救性命。恐惧反应会触发一种应激激素激增，让小鼠进入高度的准备状态，帮助它们响应并迅速逃离饥饿的捕食者。尽管人类和小鼠具有不同的压力触发器，这一反应使人想起了我们对恐惧和压力做出的生理反应。

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现在，一项研究确定了这一先天恐惧反应背后的神经细胞和大脑区域。借助利用特别设计的病毒来揭示相关神经信号通路的一项新技术，由Fred Hutchinson癌症研究中心生物学家、诺贝尔奖得主Linda Buck博士领导的一个研究小组，准确地找出了负责这种气味诱导反应的小鼠微小大脑区域。

它被称作为“杏仁核-梨状区过渡区”（ AmPir）；研究人员惊讶地发现，恐惧反应如此集中于嗅觉皮质的这一小区域中，嗅觉皮质是大脑中负责感知气味的一部分。

Buck说，尽管人类并未对捕食者的气味显示与生俱来的恐惧，研究小鼠响应捕食者信号的机制可以帮助我们了解我们自身与生俱来的情感和反应。在普遍程度上，啮齿类动物的应激反应看起来与我们自身的很相似。

Buck说：“了解各种恐惧和压力潜在的神经回路，不仅对了解大脑的基本生物学和功能非常重要，还有可能找到一些进化上保守的、在人类中起重要作用的神经回路和基因。”

先天性恐惧，指的是动物体无需学习，可以通过遗传获得的对特定物体，环境或境遇的恐惧。然而至今为止，对于大脑中哪些部位参与调控了动物的先天性恐惧，人们仍知之甚少。2016年1月，来自浙江大学医学院、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心的研究人员证实，背外侧大脑脚盖 (laterodorsal tegmentum, LDT) 中间神经元亚型调控了嗅觉信号诱导的先天性恐惧。这项研究工作发布在Nature Neuroscience杂志上（浙江大学Nature子刊发布光遗传学研究新成果 ）。

在面对威胁生命的刺激时做出正确的反应，是动物生存所必需的能力。众所周知，视觉是感知威胁的主要感官之一，但人们并不了解视觉刺激引起防御性应答的大脑回路。2015年4月，中科院深圳先进技术研究院的科学家们通过小鼠研究，分析了动物看到捕食者时的先天性防御行为，揭示了视觉刺激引起先天恐惧时的大脑通路。这一成果发表Nature Communications杂志上（中科院Nature子刊发表光遗传学成果 ）。

有些人没有恐惧，就像17岁的孩子开车像疯子一样。但是对于近4000万的焦虑症患者来说，过度恐惧主宰着他们的生活。抑制型焦虑会妨碍他们参与生活最平凡的瞬间，从开车到搭电梯。2015年1月，美国冷泉港的一组研究人员描述了一个新的神经回路控制着小鼠大脑中的恐惧记忆和行为，从而为“焦虑症是如何出现的”提供了机制性的启示（Nature：大脑恐惧记忆从何而来？）。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

A specific area of olfactory cortex involved in stress hormone responses to predator odours

Instinctive reactions to danger are critical to the perpetuation of species and are observed throughout the animal kingdom. The scent of predators induces an instinctive fear response in mice that includes behavioural changes, as well as a surge in blood stress hormones that mobilizes multiple body systems to escape impending danger1, 2. How the olfactory system routes predator signals detected in the nose to achieve these effects is unknown. Here we identify a specific area of the olfactory cortex in mice that induces stress hormone responses to volatile predator odours. Using monosynaptic and polysynaptic viral tracers, we found that multiple olfactory cortical areas transmit signals to hypothalamic corticotropin-releasing hormone (CRH) neurons, which control stress hormone levels. However, only one minor cortical area, the amygdalo-piriform transition area (AmPir), contained neurons upstream of CRH neurons that were activated by volatile predator odours. Chemogenetic stimulation of AmPir activated CRH neurons and induced an increase in blood stress hormones, mimicking an instinctive fear response. Moreover, chemogenetic silencing of AmPir markedly reduced the stress hormone response to predator odours without affecting a fear behaviour. These findings suggest that AmPir, a small area comprising <5% of the olfactory cortex, plays a key part in the hormonal component of the instinctive fear response to volatile predator scents.