2021年9月21日功能
酮2-庚酮降低了对小鼠大脑杏仁核的抑制控制
警报信息素是将危险信号发送到大脑不同部位的物质。当这些信号被同类的其他信息素感知到时,它们就可以作为提示,提醒人类或动物潜在的危险。
在人类和其他动物的大脑中,恐惧是由几个区域和网络控制的,包括基底外侧杏仁核(BLA)核及其与内侧前额叶皮层(mPFC)边缘前区(PL)和边缘下区(IL)的连接。过去的研究发现,当大鼠面临压力和潜在危险的情况时,它们尿液中一种名为2-庚酮的酮的浓度很高。
此外,当处于非应激状态的大鼠察觉到2-庚酮产生的气味时,它们会立即做出反应,变得警觉和/或试图避免特定的刺激。酮似乎也发生了修饰神经活动在老鼠大脑的边缘连接中。
国立大学Autónoma de México和维拉克鲁斯扎纳大学的研究人员最近在老鼠身上进行了一项研究,目的是更好地了解2-庚酮在恐惧调节中的作用。他们的研究结果发表在爱思唯尔杂志上神经学字母,最终可以提高目前对焦虑症的理解,并可能为开发更有效的焦虑症治疗方法铺平道路。
“对信息素大脑活动的研究可以更好地理解面对这种化学线索时行为反应的神经生物学基础。2-庚酮最初是在昆虫中描述的,”进行这项研究的两名研究人员Carlos M. Contreras和Ana G. Gutiérrez-García告诉记者欧宝娱乐地址通过电子邮件。然而,在很长一段时间里,它在哺乳动物中的存在被忽视了。我们和其他研究小组在哺乳动物的尿液中检测到了它,包括啮齿动物和人类。”
警报信息素对物种的生存至关重要,通常以气味的形式(即通过嗅觉途径)被捕捉到。大多数脊椎动物,也就是拥有脊柱的动物,都有两个与嗅觉相关的感觉系统。它们的初级嗅觉系统是基于位于鼻上皮的感觉受体,在上鼻甲(鼻腔内的结构)上。
“这些感觉感受器连接到嗅球然后嗅球连接到梨状大脑皮层和杏仁核的颞叶,”Contreras和Gutiérrez-García解释道。“在辅助嗅觉系统中,感觉感受器位于犁鼻器位于鼻中隔。犁鼻器官然后投射到嗅球的背侧,神经元纤维连接杏仁核核。”
两个嗅觉系统(即主系统和辅助系统)收集的信息汇聚在杏仁核的核上,杏仁核是大脑中涉及情感、动机和情绪行为整合的区域。众所周知,杏仁核在控制恐惧和焦虑中起着至关重要的作用,因此也在焦虑障碍中起着同样的作用。
过去的研究已经确定了焦虑的两种不同角色,一种是“健康的”或适应性角色,另一种是不适应性角色。在正常水平下,焦虑可以被视为一种有益的情绪,使动物和人类能够选择有用的生存策略危险的情况下.然而,当焦虑的基线水平过高时,它可能成为一种不适应和高度致残的情绪。
Contreras和Gutiérrez-García解释说:“我们的一般工作假设是,对危险情况产生警觉性的化学信号会产生更有效的应对危险的策略。”“换句话说,当一种特定物质产生恐惧情绪时,那么一定存在一个神经生物学过程,允许选择最有效的生存行为反应。”
当研究给定的行为情境或刺激对神经元活动的影响时,大多数神经生物学家一次只关注一个大脑区域。然而,最近研究人员开始研究行为情境、化学物质和药物同时对两个或多个大脑核的影响。
神经科学家使用最多的技术之一是单单位细胞外记录。顾名思义,这项技术允许研究人员在不同条件或不同情况下记录单个神经元的电活动。
Contreras和Gutiérrez-García说:“作为这一过程的延伸,来自一个细胞核的神经元被电、化学或药理学刺激,另一个细胞核的神经元反应在解剖学或功能上与第一个细胞核相连,被记录下来。”“这种神经元反应可以是突触性、少突触性或多突触性的,提供了有关这两个大脑核的反应的信息。”
一段时间以来,神经科学家认为单单位神经活动在统计分析中难以捉摸。相比之下,Contreras和Gutiérrez-García使用的技术记录了神经元的反应,能够对两个相互关联的大脑核在特定行为、激素和药理学变量的影响下进行严格和系统的统计分析。
Contreras和Gutiérrez-García说:“这种方法甚至超越了对Fos蛋白的分析。”“Fos技术表明确实存在神经元活动,但不可能辨别这种活动是兴奋性的还是抑制性的,因为两者都受到代谢的影响。另一方面,我们使用的方法可以精确检测两个解剖学相关结构对行为、激素和药理影响的兴奋或抑制反应的增加、减少或没有变化。”
众所周知,杏仁核与大脑额叶和颞叶的其他大脑结构相连,包括海马体。综合起来,这些结构调节着情绪和情绪记忆,而这两者在焦虑症患者中都是紊乱的。
孔特雷拉斯和古铁雷斯-加西亚说:“杏仁核与内侧前额叶皮层(mPFC)也有相互联系,在那里可以选择和阐述促进个体和物种生存的策略。”“在基础条件下,杏仁核调节mPFC的活动。然而,如果杏仁核非常活跃,那么对mPFC的抑制就会增加,这将阻止最佳策略的选择。”
这组研究人员最近进行的研究收集了关于老鼠恐惧调节的有趣的新见解。具体来说,研究小组发现,在大鼠体内,有机化合物2-庚酮降低了杏仁核对mPFC的抑制控制。然后,大脑对警报物质做出适应性反应,并允许选择最佳反应(例如,逃避、逃跑或逃跑)。
在未来,这些发现可能会启发新的研究,专门评估2-庚酮在调节恐惧和选择有用的行为反应中的作用。最终,它们可以为焦虑症和其他以高度焦虑和对恐惧的不良行为反应为特征的精神障碍的更有效治疗方法的开发提供信息。
Contreras和Gutiérrez-García说:“我们论文中概述的方法有很多应用。”“我们的兴趣主要是研究情绪的神经生物学。我们专注于焦虑的神经生物学基础(因此,研究报警物质)和抑郁症作为临床实体。关于抗焦虑和抗抑郁治疗的神经生物学基础,以及性腺激素在这些过程中的参与,我们仍有很多不了解。”
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