青春期前后機(jī)體激素水平發(fā)生劇烈波動,，此外該時期也是大腦發(fā)育的關(guān)鍵時期。因此青春期對應(yīng)激較為敏感,。目前多個臨床前研究表明早期經(jīng)歷應(yīng)激后動物在成年表現(xiàn)出焦慮,，抑郁等情緒障礙。因新冠疫情的爆發(fā),，抑郁癥的發(fā)病率增加,，除了疫情本身帶來的應(yīng)激外，居家隔離,，保持社交距離在一定程度上也促進(jìn)了抑郁,，焦慮的發(fā)病。動物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)明確表明這種社交隔離能夠引起焦慮,，抑郁情緒障礙,，并且增加雄性小鼠攻擊行為。然而,，這種慢性應(yīng)激存在明顯的性別差異:大腦變化不同,，激素變化不同，行為表現(xiàn)也存在不同,。2021年3月23日紐約州立大學(xué)布法羅分校 Zhen Yan 團(tuán)隊(duì)在 Cell 子刊 Cell Reports 期刊發(fā)表論文,，揭示了社交隔離具有性別差異性的行為表型，并進(jìn)一步揭示調(diào)控這種性別差異的top-down的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制,。研究人員利用單籠飼養(yǎng)模型模擬社交隔離,，他們將青春期3周齡的雌性和雄性小鼠分別連續(xù)單籠飼養(yǎng)5周,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雄性小鼠的攻擊性明顯增強(qiáng)，雌性小鼠表現(xiàn)出明顯的社交逃避,，不愿與同類進(jìn)行交流,。前額葉皮層(mPFC), 基底外側(cè)杏仁核(BLA), 中腦腹側(cè)被蓋區(qū)(VTA)是應(yīng)激相關(guān)的攻擊行為、社交行為,、情緒的關(guān)鍵腦區(qū),，其中mPFC作為大腦指揮中心，控制學(xué)習(xí)記憶,，社會認(rèn)知,，決策，情感等高級功能,。在體電生理檢測攻擊過程中小鼠PFC神經(jīng)元放電活動研究人員通過在單籠飼養(yǎng)后的雌,、雄性小鼠的mPFC腦區(qū)埋置16通道的電極，發(fā)現(xiàn)雄性小鼠在進(jìn)行resident-intruder實(shí)驗(yàn)之前神經(jīng)元放電活動減弱,，在攻擊行為過程中,，神經(jīng)元放電活動或增強(qiáng)，或減弱,，或不變化,，但整體上放電活動減弱的神經(jīng)元比例較高,，達(dá)到29.8%,，而放電活動增強(qiáng)的神經(jīng)元比例僅為7%。雌性小鼠在進(jìn)行社交活動前神經(jīng)元放電活動并未發(fā)生變化,，但在社交過程中單個神經(jīng)元放電活動模式和雄性小鼠類似,，整體上神經(jīng)元放電活動減弱的比例較高，自發(fā)性興奮性突觸后電流減弱,。這就表明PFC 腦區(qū)錐體神經(jīng)元放電活動的減弱與雄性小鼠攻擊行為,，雌性小鼠的社交障礙密切相關(guān)。研究人員進(jìn)一步通過化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)慢性激活雄性小鼠mPFC 腦區(qū)的神經(jīng)元后,，其攻擊行為明顯減弱,，隨后在體電生理檢測到在攻擊行為中該腦區(qū)神經(jīng)元放電活動增強(qiáng)。
激活雌性小鼠的mPFC 腦區(qū)的神經(jīng)元后,，其社交行為障礙得到改善,，與此同時在體電生理檢測到在攻擊行為中該腦區(qū)神經(jīng)元放電活動增強(qiáng)。研究表明mPFC通過與BLA存在直接的興奮性突觸連接和負(fù)反饋的抑制性神經(jīng)環(huán)路實(shí)現(xiàn)從上到下的控制,。杏仁核腦區(qū)參與應(yīng)激引起的攻擊行為增強(qiáng),。研究人員發(fā)現(xiàn)激活mPFC神經(jīng)元后明顯抑制BLA腦區(qū)神經(jīng)元的動作電位，增強(qiáng)其自發(fā)性抑制性突觸后電流,，表明mPFC投射到BLA的輸入通過負(fù)反饋方式發(fā)揮抑制作用,。慢性抑制BLA腦區(qū)神經(jīng)元后可降低慢性社交隔離雄性小鼠的攻擊行為,，發(fā)揮類似于慢性激活PFC神經(jīng)元的效應(yīng)。已有研究表明mPFC-VTA之間存在神經(jīng)環(huán)路,。研究人員慢性激活PFC腦區(qū)神經(jīng)元后能夠增強(qiáng)VTA腦區(qū)多巴胺神經(jīng)元活性,；慢性激活VTA腦區(qū)多巴胺神經(jīng)元也能直接促進(jìn)雌性小鼠的社交行為.總的來說，該研究揭示了長期社交隔離后雌,、雄小鼠表現(xiàn)出不同的社會行為障礙,，mPFC-BLA抑制性神經(jīng)環(huán)路負(fù)責(zé)雄性小鼠的攻擊行為，mPFC-VTA環(huán)路則負(fù)責(zé)雌性小鼠的社交行為,。https:///10.1016/j.celrep.2021.108874
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