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Neuron | 上海交大徐天乐教授团队揭示瘙痒的中枢处理位于中脑奖励中心

 微科享 2021-04-19

推荐:江舜尧

编译:团儿

编辑:马莉

上海交通大学医学院解剖生理学系脑科学合作创新中心徐天乐教授等人于2019年4月15日在神经科学顶级期刊《Neuron》发表题目为《Central Processing of Itch in the Midbrain Reward Center》的文章,该研究增进了对无法停止的搔抓循环环路机制的理解,并为慢性瘙痒相关疾病的干预策略提供了线索。

文章摘要

瘙痒是一种令人厌恶的感觉,它唤起了抓痒的欲望。矛盾的是,抓痒也能带来快乐的体验。然而,处理瘙痒不同方面的特定大脑回路仍然难以捉摸。本文报道了在急性和慢性瘙痒时,腹侧被盖区γ-氨基丁酸能 (GABA)和多巴胺能(DA)神经元以不同的时间模式激活。DA神经元的激活滞后于GABA神经元,并且依赖于瘙痒部位的抓挠。腹侧被盖区GABA神经元的光遗传学操作通过编码瘙痒相关的厌恶感,迅速调节了抓痒行为。相比之下,腹侧被盖区 DA神经元的光遗传学操作揭示了它们通过发出抓痒诱导奖励的信号来维持反复抓痒发作。腹侧被盖区在慢性瘙痒中的作用也存在类似的对立情况。这些发现增进了对无法停止的搔抓循环环路机制的理解,并为慢性瘙痒治疗提供了重要的见解。

本文在自由活动的动物身上使用光纤光度计记录和进行光遗传学操作,研究了腹侧被盖区GABA和DA神经元在急性和慢性瘙痒小鼠模型中的作用。

本文研究结果表明,腹侧被盖区的GABA和DA神经元在搔抓循环中具有不同的功能,前者发出与痒相关的厌恶信号,后者介导抓痒诱导的奖励。不同的腹侧被盖区神经元在发出瘙痒信号和调节瘙痒相关的抓痒行为方面发挥着重要作用。

要点

瘙痒引起腹侧被盖区中GABA和DA神经元的不同激活模式

GABA神经元发出厌恶瘙痒的信号

DA神经元介导对抓痒引起的瘙痒缓解的奖赏

慢性瘙痒时,腹侧被盖区神经元能够调节抓痒行为

文中重要图片说明

图1 | 急性瘙痒激活腹侧被盖区GABA和DA神经元,具有明显的时间动态性。

图2 | 瘙痒诱导的腹侧被盖区DA神经元活化依赖于抓痒。

图3 | 急性瘙痒时,腹侧被盖区GABA神经元对抓痒行为有正向调节作用。

图4 | 腹侧被盖区DA神经元促进急性瘙痒时的抓痒行为。

5 | 腹侧被盖区GABADA神经元对瘙痒相关的抓痒行为有不同的调节作用

图6 | 腹侧被盖区GABA和DA神经元分别对瘙痒相关的条件性位置厌恶和瘙痒相关的条件性位置偏好起作用。

图7 | 腹侧被盖区GABA和DA神经元调节慢性瘙痒的抓痒行为。

图8 | 不同腹侧被盖区神经元类型在搔抓循环中的作用的假设模型。

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