2024年11月15日加拿大多倫多大學(xué)Sheena A. Josselyn團(tuán)隊(duì)在Cell雜志上發(fā)表文章揭示了應(yīng)激通過外側(cè)杏仁核內(nèi)源性大麻素信號(hào)增加印跡細(xì)胞群密度,引起恐懼記憶泛化。
1、急性應(yīng)激和皮質(zhì)酮引起恐懼記憶泛化
小鼠在接受30分鐘束縛應(yīng)激(restraint-stressed,RS)后進(jìn)行條件性恐懼訓(xùn)練,其中一組RS小鼠接受足底電擊的同時(shí)接受聲音刺激(CS+),另外一組RS小鼠接受足底電擊,但不接受聲音刺激(CS-),對照組小鼠(未經(jīng)歷RS的小鼠)接受類似的訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn)無聲音刺激組相比,接受聲音刺激的對照組小鼠僵直率更高,但RS組小鼠中這兩組并沒有差異,表明急性應(yīng)激增強(qiáng)了恐懼記憶泛化過程。
有意思的是,對照組小鼠在進(jìn)行恐懼訓(xùn)練之前接受腹腔注射CORT后也能夠增強(qiáng)恐懼記憶泛化過程。在進(jìn)行恐懼訓(xùn)練之前腹腔注射CORT合成抑制劑 metyrapone或LA腦區(qū)注射CORT受體拮抗劑均可阻斷急性應(yīng)激增強(qiáng)恐懼記憶泛化。
圖1、 急性應(yīng)激和皮質(zhì)酮引起恐懼記憶泛化
2、CORT依賴PV能神經(jīng)元增加恐懼訓(xùn)練形成的印跡細(xì)胞密度
研究人員進(jìn)一步通過基因工具小鼠標(biāo)記不同階段的印跡細(xì)胞群,在恐懼訓(xùn)練階段(足底電擊+聲音刺激)(TRAP-TDT,(紅色熒光)標(biāo)記激活的神經(jīng)元),72小時(shí)后接受聲音刺激(RAM,綠色熒光標(biāo)記激活的神經(jīng)元),24小時(shí)在無聲音刺激的環(huán)境中(采用c-FOS抗體標(biāo)記),結(jié)果發(fā)現(xiàn)在恐懼訓(xùn)練階段腹腔注射CORT可增加TRAP-TDT陽性細(xì)胞數(shù)量,在聲音刺激階段CORT并不增加RAM陽性細(xì)胞數(shù)量,在無聲音刺激的泛化記憶過程中CORT增加c-FOS抗體標(biāo)記的神經(jīng)元數(shù)量,增加c-FOS抗體和TRAP-TDT雙陽性細(xì)胞數(shù)量,也增加c-FOS抗體和RAM雙陽性細(xì)胞數(shù)量,這些結(jié)果表明CORT可增加恐懼訓(xùn)練過程中形成的印跡細(xì)胞密度。
LA腦區(qū)約存在20%PV能神經(jīng)元。光纖鈣成像系統(tǒng)記錄到足底電擊引起LA腦區(qū)PV能神經(jīng)元鈣離子活性增加,腹腔注射CORT可部分減弱PV能神經(jīng)元激活。足底電擊引起LA腦區(qū)興奮性神經(jīng)元鈣離子活性增加,CORT可進(jìn)一步增強(qiáng)興奮性神經(jīng)元活性。在進(jìn)行恐懼訓(xùn)練之前化學(xué)遺傳學(xué)慢性抑制LA腦區(qū)PV能神經(jīng)元活性后對照組小鼠也會(huì)出現(xiàn)過度恐懼記憶泛化。激活LA腦區(qū)PV能神經(jīng)元活性后可阻斷CORT引起的恐懼記憶泛化。
圖2、CORT依賴PV能神經(jīng)元增加恐懼訓(xùn)練形成的印跡細(xì)胞密度
3、CORT依賴于LA腦區(qū)內(nèi)源性大麻素信號(hào)引起恐懼泛化
內(nèi)源性大麻素信號(hào)參與調(diào)控應(yīng)激過程,可作為逆行信使抑制γ-氨基丁酸(GABA)的釋放。束縛應(yīng)激和CORT組小鼠經(jīng)歷恐懼訓(xùn)練后LA腦區(qū)2-花生四烯酸甘油(2-arachidonoyl-glycerol, 2-AG)與四烯酸氨基乙醇(anandamide, AEA)水平均升高。抑制 2-AG合成后對照組小鼠和CORT組小鼠的恐懼記憶過程均受損,而抑制AEA水平后可改善CORT引起的恐懼泛化過程。通過敲低AEA降解酶FAAH水平增加AEA水平后可引起對照組小鼠恐懼泛化過程,過表達(dá)FAAH后可改善CORT引起的恐懼泛化。
原位雜交實(shí)驗(yàn)表明LA腦區(qū)PV能神經(jīng)元表達(dá)內(nèi)源性大麻素受體CB1Rs。研究人員利用內(nèi)源性大麻素?zé)晒馓结楪RAB_eCB2.0發(fā)現(xiàn)(與對照組小鼠相比),CORT組小鼠經(jīng)歷足底電擊后LA腦區(qū)內(nèi)源性大麻素水平升高。特異性敲低LA腦區(qū)PV能神經(jīng)元CB1Rs可改善CORT引起的恐懼過度泛化。
圖3、CORT依賴于LA腦區(qū)內(nèi)源性大麻素信號(hào)引起恐懼泛化
總結(jié)
本文發(fā)現(xiàn)急性應(yīng)激和皮質(zhì)酮通過LA腦區(qū)PV能神經(jīng)元內(nèi)源性大麻素信號(hào)抑制PV能神經(jīng)元活性,增加興奮性神經(jīng)元活性,增加恐懼記憶相關(guān)的印跡細(xì)胞密度,最終可引起在特定和非特定環(huán)境下恐懼記憶的表達(dá)(恐懼記憶泛化)。
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