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在大脑的海马体中发现了“焦虑细胞”

 飞逝的雄鹰 2019-06-02

在大脑的海马体中发现了“焦虑细胞”

海马是大脑的一个区域,主要负责记忆的形成。图片来源:Salk Institute

晚上走在光线昏暗的街道时,你的手掌会不会出汗?根据哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)和加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)的神经科学家的最新研究,这种感觉可以追溯到大脑深处新发现的“焦虑”细胞的发射。

研究人员在一个名为海马体的结构内发现了小鼠大脑中的细胞。但是CUIMC的精神病学教授,该研究的高级研究员之一Rene Hen博士说,这些细胞可能也存在于人体中。

“我们称这些焦虑细胞是因为它们只会在动物出现在天生可怕的地方时开火,”Hen说。“对于老鼠来说,这是一个开放的区域,他们更容易暴露在掠食者或高架平台上。”

焦虑细胞的发射向大脑的其他部分发送信息,这些信息在小鼠中开启焦虑行为,包括避开危险区域或逃往安全区域。

虽然大脑中的许多其他细胞已被确定为在焦虑中起作用,但本研究中发现的细胞是第一个代表焦虑状态的细胞,无论引发情绪的环境类型如何。

“这是令人兴奋的,因为它代表了大脑中一条直接,快速的通路,让动物能够对焦虑不安的地方做出反应而无需通过更高阶的大脑区域,”加州大学旧金山分校精神病学助理教授Mazen Kheirbek博士说。研究的另一位高级研究员。

“现在我们已经在海马体中发现了这些细胞,它开辟了探索我们以前不知道的治疗理念的新领域,”该研究的主要作者Jessica Jimenez博士说,他是哥伦比亚大学的医学博士/博士生。 Vagelos医师和外科医生学院。

研究结果发表在1月31日的Neuron在线期刊上。“这项研究表明,在动物模型中使用基础科学技术的转化研究如何能够阐明人类情绪的基础和精神障碍的原因,从而为治疗发展指明方向,”医学博士,劳伦斯C.科尔布教授兼主席Jeffrey Lieberman说。在CUIMC精神病学。

焦虑是健康的。到一个程度。

焦虑是正常的,对动物的安全至关重要。焦虑是对遥远威胁的情绪反应 - 例如,在一种将动物暴露于掠食者的环境中。安全的赌注是避开这些环境,因此焦虑会导致避免行为。

当人们高估威胁时 - 当与人群交谈时,会引起同样的反应,因为可能会遇到蛇 - 焦虑成为一个问题。

为了解焦虑症中的问题,亨利实验室的研究人员一直在研究老鼠如何破译大脑如何处理健康的焦虑。

“我们想要了解焦虑感中的情绪信息在大脑中被编码的位置,”在转到加州大学旧金山分校之前担任CUIMC助理教授的Mazen Kheirbek博士说。

海马体在大脑形成新记忆和帮助动物(从老鼠到人类)的能力中起着众所周知的作用 - 在复杂的环境中航行。但最近的研究也暗示了海马体调节情绪,研究表明,改变海马腹侧部分的大脑活动可以减轻焦虑。还知道海马体向大脑的其他区域发送信号 - 杏仁核和下丘脑 - 这些信号也被证明可以控制与焦虑相关的行为。

用微型显微镜鉴定焦虑细胞

使用插入小鼠大脑的微型显微镜,当老鼠在周围环境中自由移动时,Hen的团队记录了海马中数百个细胞的活动。

每当动物处于暴露,引起焦虑的环境中时,研究人员注意到海马腹侧部分的特定细胞是活跃的。小鼠看起来越焦虑,细胞中的活动就越大。

研究人员追踪这些细胞的输出到下丘脑,已知这种下丘脑控制与焦虑相关的行为(在人群中,包括心率增加,避免和应激激素分泌)。

通过使用称为光遗传学的技术关闭焦虑细胞,使科学家能够利用光束控制神经元的活动,研究人员发现焦虑细胞可以控制焦虑行为。当细胞沉默时,小鼠停止产生与恐惧有关的行为,徘徊在高架平台上并远离防护墙。当焦虑细胞刺激时,小鼠表现,即使他们是在“安全”的环境中更多的恐惧行为。#清风计划#

治疗方向

焦虑细胞的发现提高了寻找针对它们的治疗方法并减少焦虑的可能性。“我们正在研究这些细胞是否与其他神经元在分子上不同,”Hen说。“如果有一个在特定的受体细胞,从他们的邻居区别开来,有可能产生一种新的药物,以减少焦虑。”

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