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当恐惧袭来时:研究为大脑机制提供了新的线索

健康 89xy 3周前 (11-10) 16次浏览

当我们暴露在我们认为具有威胁性的刺激下时,某种神经机制就会启动,让我们学会恐惧。杏仁核长期以来被认为是这个过程的关键,但是这个大脑区域的哪一部分是恐惧学习的核心?

当恐惧袭来时:研究为大脑机制提供了新的线索

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杏仁核也被称为大脑的“恐惧中枢”,但是大脑的哪个区域实际上是恐惧学习的中心呢?

恐惧学习是一个过程,通过这个过程,我们将某些刺激或情况记录为潜在的危险,使我们能够适应我们所处的环境,并在大脑感知到威胁时保护自己的安全。

这种机制的缺点是,它有时会适得其反,导致对当前不存在的威胁的战斗、逃跑或冻结反应。一种以这种意想不到的影响为特征的疾病是创伤后应激障碍(PTSD),在这种疾病中,对创伤事件的记忆会自发地重新出现,并引发适得其反的战斗、逃跑或冻结反应。

纽约劳雷尔山谷冷泉港实验室的新研究更仔细地观察了负责恐惧学习的大脑机制,并重新考虑了杏仁核在这一过程中的作用。

首席研究员李博教授和他的团队在老鼠身上进行了一系列实验,并指出,尽管外侧杏仁核一直被认为是形成恐惧关联的关键区域,但实际上可能是中央杏仁核负责。

研究人员的发现发表在本周早些时候的《自然神经科学》杂志上。

中央杏仁核控制恐惧学习

杏仁核是大脑的一部分,通常被描述为“双胞胎”杏仁的形状。这个大脑区域与情绪行为有关,并且已经被广泛研究与恐惧有关。

科学家们经常使用厌恶性学习——即避免不愉快刺激(如轻度电击)的条件反射——来研究负责获得恐惧和厌恶记忆的大脑回路。

迄今为止,研究表明,外侧杏仁核——杏仁核的一个区域,位于中央核的“侧面”——负责在某些刺激和潜在危险的感知之间建立联系。

在这项新的研究中,李教授和他的同事在老鼠身上进行了实验,让它们接触不愉快的刺激,以测试恐惧联想是在杏仁核的哪个部位形成的。

第一个实验包括对老鼠的脚施加轻微的电击,随后研究人员对动物大脑的中央和外侧杏仁核进行成像。

与目前认为的相反,扫描表明刺激和威胁感知之间的联系建立在杏仁核的中央核,而不是外侧杏仁核,尽管后者在厌恶性学习中仍然起作用。

在这个实验中,外侧杏仁核扮演了次要角色,充当中央杏仁核中建立的信息输出通道。

研究人员还阻断了PKC-德尔塔神经元细胞,这是一种在中央杏仁核中发现的神经元,以它们表达的蛋白激酶C-德尔塔酶命名。

人们注意到,PKC-德尔塔神经元细胞被阻断的小鼠,其外侧杏仁核的活动减弱,这表明恐惧学习并不是从那里开始的,而是从中央核开始的。

中央杏仁核的神经细胞可能是关键

在其他实验中,李教授和他的团队使用光遗传学(一种利用光脉冲控制神经活动的技术)在小鼠体内诱导某些厌恶性记忆。

在这里,他们使用彩色激光脉冲激活中央杏仁核的PKC-德尔塔神经元。“这不会给老鼠造成疼痛,但它们不喜欢这样——这让它们感到不舒服,就像轻微的电击让它们不舒服一样。“这种刺激会导致令人厌恶的记忆,这种记忆是你从中学到的,”李教授解释道。

暴露在光遗传刺激下的小鼠将这种体验的不适与它们进行这种体验的笼室联系起来。因此,动物们后来避免回到这个房间;他们将其与不适感联系起来。

正如李教授解释的那样,暴露在光脉冲下实际上并不痛苦,但它在神经层面上制造了痛苦的幻觉。

这表明PKC-德尔塔神经元细胞的激活可能在厌恶性学习中起中心作用。

如果这些发现得到进一步研究的证实,李教授和他的同事们希望它们可以为治疗PTSD等焦虑症提供新的途径。


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