触觉剥夺会引发边缘神经系统中的细胞结构重组，并改变小鼠的焦虑样行为，这种变化具有性别差异

《Brain Research》：Tactile deprivation induces Sex-Dependent cytoarchitectural remodeling in limbic circuits and alters Anxiety-Like behavior in mice

　　

摘要

背景

感觉处理功能障碍与人类的情绪失调和焦虑有关。虽然已知触觉剥夺会损害背侧海马体功能（空间记忆和学习），但其对情绪处理核心边缘系统细胞结构的影响仍不甚明了。 方法：成年CD-1小鼠（出生后第50天）接受了双侧眼眶下神经切断术（触觉剥夺，TD）或假手术。四周后，使用开放场试验（OFT）、高架十字迷宫试验（EPM）和明暗转换试验评估了类似焦虑的行为。通过Golgi-Cox染色和Sholl分析方法，研究了腹侧海马CA1区、基底外侧杏仁核（BLA）和内侧前额叶皮层（mPFC）的神经元细胞结构。 结果：TD在所有区域都引发了性别差异的树突重塑。在腹侧CA1区，TD雄性小鼠的近端树突复杂性降低，而TD雌性小鼠的树突分支减少。在BLA区，TD雄性小鼠的细胞体肥大，远端树突复杂性增加。在mPFC区，TD雌性小鼠的高级分支减少，而TD雄性小鼠的远端复杂性增加。行为上，TD在特定测试和性别中减少了类似焦虑的行为：雄性小鼠在OFT中的焦虑表现减弱，而雌性小鼠在EPM中的焦虑表现减弱，在明暗转换试验中探索行为增加。社交能力没有差异。 结论：触觉剥夺会导致边缘系统细胞结构的性别特异性重组，这与与焦虑相关的行为变化相关。这些发现阐明了触觉体验在以性别二态性方式塑造情绪调节中的作用。

引言

在人类中，感觉处理障碍（SPD）涉及感觉刺激的非典型处理，从外周检测和传输到中枢神经系统（CNS）内的接收和整合（Pizarro M.等人，2022年）。流行病学数据显示，5-16％的人口存在感觉处理异常（Miller等人，2017年）。触觉功能障碍会损害基本的感觉过程，包括立体感知、本体感觉以及辨别性和情感性触觉（Sathian & Lacey，2022年）。这些异常通常与不适应的行为相关，对发育、学习和日常功能产生负面影响，可能损害基本的感觉运动功能，并常伴有情绪调节的改变，尤其是增加对焦虑的脆弱性（Engel-Yeger和Dunn，2011年；McMahon等人，2019年）。

在啮齿动物中，由感觉损伤引起的认知缺陷与背侧海马体的结构和功能改变有关，该区域传统上与空间学习和记忆相关。部分或永久性的触觉剥夺会破坏短期记忆（Haridas等人，2018年）、空间学习和记忆（Yarmohammadi-Samani等人，2022年）、社交行为（Soumiya等人，2016年）以及成年神经发生（Gonzalez-Perez等人，2018年）。早期 whisker（触须）剥夺可以重组背侧海马CA1和CA3亚区的树突结构，不同性别之间有明显差异。雄性小鼠的顶端树突分支增加，而雌性小鼠的基底树突分支增加，CA1区的树突棘密度降低（Yarmohammadi-Samani等人，2022年）。除了背侧海马体，性别二态性是边缘系统和情绪调节的关键特征。众所周知，雄性和雌性啮齿动物在基线焦虑相关行为和应对策略上存在差异（Bauer，2024年；Sokolowski & Corbin，2012年）。此外，环境挑战会驱动性别特异性的边缘系统神经可塑性，常常导致如海马体等区域的树突重塑模式相反（Yarmohammadi-Samani等人，2022年）。

段落摘录

动物

本研究使用了CD-1小鼠品系（出生后第80天，来自Charles River Laboratories），这是一种因其遗传异质性和高繁殖效率而被选中的杂交模型，能够代表生物学变异性（Aldinger等人，2009年；Jung等人，2023年）。共有31只小鼠被分为两组，分别接受触觉剥夺（TD）和假手术。

触觉剥夺改变腹侧海马CA1区的树突复杂性和分支结构

触觉剥夺后，腹侧海马CA1区发生结构变化，这些变化与类似焦虑的行为调节有关。为了评估四周触觉剥夺后腹侧海马CA1区的神经元细胞结构变化，利用Sholl分析方法量化了细胞体面积、按顺序排列的树突分支和树突复杂性（图2）。细胞体面积未受到触觉剥夺和性别的影响（图2A）。

讨论

触觉输入不仅在环境感知中起关键作用，还在塑造负责情绪调节的神经回路中发挥作用。我们的研究表明，触觉剥夺引发了高度依赖于大脑区域和性别的多样化结构适应，而不是在边缘系统各区域产生一致的反应。具体来说，在腹侧CA1区、基底外侧杏仁核和内侧前额叶皮层中，雄性动物主要表现出...

限制和解释性考虑

尽管本研究提供了关于触觉剥夺后性别依赖的结构和行为变化的重要见解，但仍存在某些局限性。双侧ION切截模型导致永久性的感觉丧失，这与自然或间歇性剥夺不同，反映的是持续状态而非短暂状态。此外，该模型还涉及神经损伤；尽管有假对照、4周的恢复期和福利检查，但仍可能存在炎症或胶质...

结论

触觉剥夺会导致腹侧海马、基底外侧杏仁核和内侧前额叶皮层的性别依赖性、区域特异性的细胞结构变化，以及与任务相关的焦虑探索行为的改变。虽然双侧眼眶下神经切截模型模拟了外周触觉丧失，但它为研究持续触觉剥夺如何影响边缘系统可塑性和情绪行为提供了有价值的框架。这些发现强调了性别作为关键因素的重要性...

伦理声明

本研究遵循伦理标准进行，并获得了科利马大学心理学系的伦理委员会批准。

CRediT作者贡献声明

Christian Peregrino-Ramírez：撰写 – 原稿撰写、可视化、数据分析、数据管理。 Nereida Ibarra-Castaneda：验证、资源获取、数据分析、数据管理。 David Zarate-Lopez：撰写 – 审稿与编辑、数据分析。 Minerva Ortiz-Valladares：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、方法学研究、资金获取、数据分析、概念构思。 Oscar Gonzalez-Perez：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督。

关于写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本手稿期间，仅使用Grammarly Pro进行语言编辑和校对；作者对所有内容保留全部责任。

Paxinos和Franklin，2004年；Kuschner和Butz，2017年；L1eberman，A. R.，1973年；Pizarro等人，2022年；Soumiya等人，2019年。

作者声明不存在可能影响本文研究的财务冲突或个人关系。

Christian Peregrino-Ramírez获得了科学、人文、技术及创新秘书处（SECIHTI；编号1336122）的奖学金支持。我们感谢M. S. Jorge Guzman-Mu?iz在行为范式方面的技术支持，以及心理学学生Montserrath Reyes-Montes在组织学处理方面的协助。

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