谈及焦虑，这几乎是每个人都经历过的心情。刚上幼儿园的你因为要跟父母分离，焦虑得嗷嗷大哭；中学时代考场上的你因为一道题不会做，焦虑得满头大汗；大学毕业的你等待offer时，焦虑得辗转难眠；熬夜加班的你拿到体检报告时，焦虑得默默翻出失联已久学医同学的微信。当焦虑发生的时候，我们的大脑中发生了什么变化呢？
2022年11月29日，浙江大学医学院的李晓明教授团队在国际知名期刊《自然•神经科学》（Nature Neuroscience）上在线发表了题为Distinct Serotonergic Pathways to the Amygdala Underlie Separable Behavioral Features of Anxiety的研究论文，该论文被选为该杂志新一期的封面故事。论文解析了中缝背核（DRN）不同特性的五羟色胺（5-HT）神经元对基底杏仁核（BA）锥体神经元（Pyr）和小清蛋白（PV）阳性中间神经元的差异性投射及其不同的5-HT受体信号传递，并揭示其在焦虑的空间回避行为和社交回避行为中的作用，阐明了焦虑状态下不同行为表型的神经环路和分子机制。
杏仁核是大脑内部的灰质核团，能有效的产生情绪识别情绪，比如焦虑，恐惧等。在杏仁核基底部（基底杏仁核，basal amygdala，BA）存在两群主要的神经元，锥体神经元（Pyr）和小清蛋白（PV）阳性中间神经元。5-羟色胺（5-HT）是一种调制型神经递质，在调控情绪和社交行为中起到关键作用；中缝背核（Dorsal raphe，DRN）是大脑中5-HT神经元聚集的脑区之一。李晓明介绍，团队综合应用国内自主研发的神经递质荧光探针（GRAB5-HT）、神经环路追踪、特异神经元标记、光遗传、膜片钳等技术，鉴定发现，从DRN到BA存在两条不同的5-HT通路，它们在焦虑相关的空间回避和社交回避中扮演了不同的角色。
论文第一作者，博士生余小丹介绍：团队通过对杏仁核内不同神经元的输入进行神经环路的追踪，发现DRN的5-HT神经元至少分为不同的两群，它们分别投到BA-Pyr和BA-PV；这两群神经元的电生理特性、活动特性和转录特性存在差异。团队通过调节环境亮度诱发小鼠急性焦虑，检测到BA中的5-HT水平在焦虑状态下是降低的。他们发现，焦虑信息能够激活DRN的5-HT神经元到BA-PV的投射通路，而这个通路的激活能够间接的抑制BA中5-HT的释放，进而诱发空间回避和社交回避行为；而这两种回避行为则是由不同的5-HT受体介导。其中，空间回避行为由5-HT1A受体介导，而社交回避行为由5-HT1B受体介导。
DRNvGluT3∩5-HT神经元到BA不同神经元的差异性投射调控焦虑不同行为特征的工作模式图
该研究首次从行为表型的角度出发，阐明焦虑情绪介导不同行为表型的精细的神经环路机制和特异的神经分子基础，为从症状学的角度揭示焦虑障碍的发生和发病机制提供了新的方法和理论基础。
这项研究工作得到国家自然科学基金、国家脑计划、浙江省和广东省基金的资助。论文的第一作者为浙江大学医学院李晓明实验室和赖欣怡实验室共同培养的博士生余小丹，通讯作者为李晓明教授，李晓明团队其他成员参与了该研究。研究同时得到北京大学李毓龙团队和上海交通大学袁逖飞的支持；段树民、高天明、胡海岚、吕志民和崔一卉对该研究提供了重要建设性意见和建议；Z. Josh Huang、何苗、章晓辉、饶毅和罗敏敏为该研究提供基因工程小鼠资源。
论文链接：http://dx.doi.org/10.1038/s41593-022-01200-8。
