小鼠模型揭示压力易感性的全脑神经活动特征及与PTSD相似的回路机制

《Translational Psychiatry》：Brain-wide circuit dynamics underlying stress susceptibility and resilience in male mice

　　

摘要

理解压力易感性的神经生物学机制是推进我们对压力相关精神病态（如创伤后应激障碍（PTSD））洞察的关键。由于创伤事件是不可预测的，在人类中捕捉创伤期间或创伤刚发生时的脑活动极其困难，这在理解神经反应如何导致长期行为后果方面造成了关键空白。本研究利用受控动物模型来克服这一局限，使得能够根据个体对压力的易感性进行时间锁定的全脑神经活动图谱绘制成为可能。我们使用了一种严重压力的小鼠模型，将雄性小鼠分为压力易感组和有韧性组。我们分析并对比了它们在压力暴露前、期间和后的全脑神经元活动，并比较了突显网络（SN）、默认模式网络（DMN）和执行控制网络（在啮齿类动物中为侧皮层网络（LCN））的功能连接。我们发现，压力易感小鼠在侧眶区表现出预先存在的高活动性，这是压力脆弱性的潜在风险因素，并且在压力期间和之后后扣带皮层活动增强，这可能促成了对压力事件的不良适应记忆。在压力暴露下，易感小鼠表现出视觉和记忆相关区域的强烈招募，而有韧性小鼠则表现出后扣带皮层活动的显著降低以及无颗粒岛叶和腹侧纹状体的激活增加。易感小鼠中增强的 SN 内部和 SN-DMN 连接性的观察结果与 PTSD 个体中观察到的结果相似。此外，易感小鼠在压力前和期间表现出异常的 DMN-LCN 连接性。这些发现揭示了与人类 PTSD 相似的压力易感性回路水平特征，并指出了新型潜在生物标志物和机制干预靶点。