《Frontiers in Behavioral Neuroscience》:Whole-brain cFos mapping reveals the paraventricular thalamus as a key node for stress-enhanced fear learning
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引言:恐惧学习对于机体对潜在有害刺激作出适当反应至关重要。在创伤后应激障碍(PTSD)中,强烈或持续的创伤可促进未来的厌恶性学习,导致在通常安全的环境中产生适应不良的恐惧反应。尽管如此,应激增强恐惧学习(SEFL)背后的神经环路机制仍知之甚少。方法:研究人员利
引言:恐惧学习对于机体对潜在有害刺激作出适当反应至关重要。在创伤后应激障碍(PTSD)中,强烈或持续的创伤可促进未来的厌恶性学习,导致在通常安全的环境中产生适应不良的恐惧反应。尽管如此,应激增强恐惧学习(SEFL)背后的神经环路机制仍知之甚少。方法:研究人员利用脑组织透明化和光片成像,绘制小鼠全脑即刻早期基因cFos表达图谱,以识别SEFL所涉及的大脑区域。随后,研究人员使用化学遗传学检验候选目标区域丘脑室旁核(PVT)对敏感化恐惧学习的因果贡献。结果:SEFL与全脑活动降低相关,最显著的是高阶丘脑核团。尽管整体表达降低,PVT中的cFos表达与随后敏感化恐惧表达的主成分衍生预测因子呈正相关。此外,在应激暴露30天后化学遗传学抑制PVT可阻止SEFL的习得,并将僵立行为恢复至对照组水平。讨论:上述结果为SEFL诱导的全脑cFos图谱提供了全面数据;同时揭示了一个被识别脑区——PVT——在敏感化恐惧学习中的新功能。
该研究发表于《Frontiers in Behavioral Neuroscience》。研究背景:恐惧学习是机体对潜在威胁作出适应性反应的重要机制;创伤后应激障碍(PTSD)患者经历强烈或持续创伤后,会发生敏感化恐惧学习,使原本中性的刺激变得高度恐吓。应激增强恐惧学习(SEFL)是研究这种敏感化的可靠啮齿动物模型,其特点是先前不可预测的足电击史会促进随后在新情境中对轻度应激原的恐惧学习,且该效应在最初恐惧记忆被破坏后仍存在,并可维持至少90天。既往研究已发现基底外侧杏仁核(BLA)、腹内侧前额叶皮层(vmPFC)和背侧海马(dHPC)参与SEFL的获得与表达,但缺乏全脑层面的系统比较,也未能确定驱动长期敏感化的因果节点。丘脑在解剖和功能上处于整合状态信息与恐惧记忆的有利位置,其中中线丘脑核团尤其值得关注;丘脑室旁核(PVT)作为边缘系统中线丘脑的主要输出节点,接收脑干觉醒和室旁下丘脑输入,并投射至杏仁核和内侧前额叶,但其在长期应激敏感化后是否发生持续重组并因果性地参与敏感化恐惧获得,此前尚未阐明。
研究人员采用30天SEFL范式,结合全脑cFos成像和化学遗传学,系统绘制了应激敏感化大脑的全脑活动图谱。结果显示,SEFL动物在急性恐惧获得时全脑cFos总体降低,丘脑尤其是高阶或边缘丘脑