科学家揭示大脑的“恐惧回路”比我们想的不同的工作“这大体上是一个未知的领域”

(2024-08-02 15:48:15)

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科学家揭示大脑的“恐惧回路”比我们想的不同的工作“这大体上是一个未知的领域”

By Jennifer Zieba

published 4 hours ago

Neuroscience

在活着的小鼠中应用的新方法提示叫神经肽的分子而不是神经递质在我们的对危险的响应中起主要角色。

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杏仁体（突出显示）是大脑的一个被与恐惧相关的区域，是在大脑两侧上一对的杏仁形状结构。 (Image credit: nopparit via Getty Images)

科学家们刚刚发现控制大脑的“恐惧回路”的主要信使不是我们想的它们是的那样。

当你不小心的碰到炉灶上的一个锅或刷起一个滚烫的熨斗时，你反射的用一种疼痛感和一个突然的危险感抽回向后。这是因为在你手中的疼痛感受器通过你的脊髓和脑干射出一个信号，在那里然后一组特定的神经元将这些信号发送到大脑的恐惧中心杏仁体。这引发了种情绪的恐惧响应，在这个案例中帮助我们记住来避免接触热表面——但这种恐惧驱动的机制也在许多其他场景中进来起作用。

我们的跟随疼痛来响应并创造威胁记忆的能力迅速的发生，这是一种重要的生存机制。但在诸如创伤后应激障碍和严重焦虑症疾病中，这种恐惧和威胁响应能失控。

对这些疾病的现有治疗方法仅部分的在治疗这种症状上有效的并主要集中在调整叫“快速作用神经递质”的分子上。这些超快速的化学信使一般被接受为快速反应的传递者如疼痛、恐惧和避险。但7月22日发表在《细胞》杂志上的一项最新研究对此质疑。

索尔克研究所的教员宋汉和他的同事们假设了其他分子可能被涉及在快速的恐惧反应中——特别的，他们指出了更慢作用的叫神经肽分子。但来研究这些分子的适当工具不存在。

对他们的研究，研究人员开发了一种新的来识别和调节活小鼠体内的神经肽的系统，他们发现了在恐惧反应回路中起一个主要作用的是这些缓慢作用的分子而不是快速作用的神经递质。

威胁响应与我们想的不一样

来自环境的信息经由充当电路的神经元旅行到我们的大脑，将信号引导到它需要去的地方。当一个神经元将神经递质或神经肽等分子发送到线中的下一个神经元时一个信号被传递着。快速作用的神经递质以小包被释放，能迅速的结合并打开另一个神经元的阳离子通道——允许带电粒子传进和传出细胞的隧道。这种连锁反应改变细胞的化学性质并最终将信号传递到下一个神经元。

与神经递质不同，缓慢作用的神经肽被以更大的叫大密度核心囊泡（LDCV）包释放并结合到在邻近神经元上的一个特定受体。这种跳跃启动引发一系列基因活性的酶活性的级联。

按照韩，许多人相信这些慢神经肽只在调节快神经递质中有一个角色而不是它们自身的发信中。但韩和他的同事们是不信服的，他们相信这些分子在穿梭信息通过神经系统中起一个不为人知的角色。

他们要测试是否神经肽能像一种主要的神经递质一样行动以及识别哪些神经肽被涉及在恐惧响应中。

韩告诉《生活科学》杂志，“但没有来测试这个想法的工具”。他说，研究人员会需要来监测在细胞或在活着的动物中神经肽的释放，然后测试是否单单这些信使对提交信息是充足的"。

研究人员通过设计一种针对运输神经肽的大密度核心囊泡的工具解决了这个问题。他们创造了一种传感器来检测一个大密度核心囊泡何时从一个细胞释放以及一种当科学家要的时间和地方降解特定的神经肽的“消声器”。这使研究人员来看到当这些神经肽是缺乏时在大脑中发生什么。

加州大学旧金山分校的教员罗伯特·爱德华兹博士说，在一个活着的动物中用一个大密度核心囊泡释放传感器和来沉默神经肽的能力是一个新颖的想法，他没有参与这项工作，。爱德华兹说，“相对经典的传输器，许多肽的角色仍然被贫瘠的理解，因此这大体上是一个未知的领域”。

用他们的新工具，研究人员使用实验室小鼠来识别当啮齿动物体验各种引起恐惧反应的轻微刺激时释放了哪些神经肽。一项测试用了当老鼠听到了一个特定声音时涉及的对老鼠的脚一个轻微的电击体验，这调节了老鼠当它们听到这种噪音时原地僵住。

研究小组观察了当他们沉默小鼠体内的几种神经肽时与当它们关闭一种叫谷氨酸的神经递质时比较发生了什么。他们惊讶的发现事实上恐惧响应的主要提供者是神经肽而不是谷氨酸。

他们得出这是因为关闭谷氨酸对小鼠的恐惧的僵住行为没有影响。然而关闭神经肽抑制了一整天僵住行为的结论。