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脑科学与脑医学学院徐晗团队在《Brain》发文,揭示调控社交恐惧行为的前额叶皮层-外侧缰核环路新机制

发布时间:2024-07-17来源:脑科学与脑医学系作者:12

社交行为受到社交经验的深刻影响并持续发展变化,对于人类的生存和繁衍至关重要。其中,社交创伤会促使人们产生社交恐惧,并采取社交回避的策略,以防止潜在的人际伤害。值得注意的是,当今社交恐惧已成为一种广泛存在的心理障碍,严重影响人们的身心健康。因此,探究负性社交经历如何改变大脑结构与功能,进而产生社交恐惧的行为反应具有重要的临床意义。

2024年7月4日,浙江大学脑科学与脑医学学院、双脑中心徐晗教授团队和浙江大学心理与行为科学系胡玉正研究员团队在Brain期刊上在线发表了题为“A prefrontal-habenular circuitry regulates social fear behaviour”的研究论文,揭示了前额叶皮层-缰核通路在调控社交恐惧行为中的重要作用。

前额叶皮层是脑内的情绪、认知处理中枢,其功能一直以来备受关注。前额叶皮层与皮层下脑区的协同作用在调控高级脑功能中发挥着至关重要的作用。徐晗教授课题组前期研究工作揭示了前额叶皮层在社交恐惧行为发生中的关键作用,但是前额叶皮层调控社交恐惧行为的下游脑区尚不清楚。在前额叶皮层的众多下游脑区中,外侧缰核作为脑内的“反奖赏”中心,密切参与负性情绪调节。那么,前额叶皮层-外侧缰核投射通路是否参与调控社交恐惧行为呢?

为了回答上述问题,作者分别采用社交恐惧条件化(social fear conditioning)和社交挫败(social defeat)两种范式在小鼠中诱导出强烈的社交恐惧行为表现。利用这两种社交恐惧小鼠模型,作者采用光纤钙测量技术直接记录了前额叶皮层-外侧缰核通路的神经活动规律。他们发现在社交恐惧表达过程中,投射至外侧缰核的前额叶皮层神经元的神经活动显著升高,并且与外侧缰核神经元的神经活动之间表现出高度同步化。采用光遗传技术,作者进一步发现抑制前额叶皮层-外侧缰核投射通路的异常活动可以显著缓解小鼠的社交恐惧行为表现。随后,作者将研究视角转向人类大脑,通过静息态功能性磁共振成像技术(fMRI),发现受试者的社交焦虑量表评分与前额叶皮层-缰核通路的功能连接强度之间存在显著的正相关关系。该结果提示,与基于社交恐惧小鼠的研究发现相一致,社交焦虑患者的前额叶皮层-缰核通路可能也存在结构与功能的异常。

本工作通过从小鼠模型到人类的跨物种研究,从神经环路层面揭示了前额叶皮层-外侧缰核通路在调控社交恐惧行为中的重要作用,对于我们全面理解社交恐惧行为的发生机制具有重要启示,也为将来面向社交焦虑患者开发基于该神经通路的社交恐惧干预方法提供了理论支持。

浙江大学脑科学与脑医学学院徐晗教授和浙江大学心理与行为科学系胡玉正研究员为本文共同通讯作者,田园园、郑军强与朱筱为本文共同第一作者,刘雪、李昊洋、汪军和杨倩参与了本研究工作。本研究工作得到了浙江大学龚梦园研究员、史治国教授和浙大城市学院曾玲晖教授的大力支持,并受到科技部重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目的资助。