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特喜欢洗手、逆复锁门?科学家找到“不知明达”的强制症神经元

  来源:中国科学报

  作者:任芳言

  稀奇喜欢洗手、出门前逆复确认是否上锁……这些风气你有吗?

  对强制症患者而言,这些走为能够主要到无法限制,患者能够陷入忧忧郁、生活质量无法保证。认知轻捷性减退是强制症的核心症状,患者死板且“不知明达”。而行为全球第四大神经精神窒碍,人们对强制症的发病机制知之甚少。

  近日,首都医科大学钻研团队找到了一条与强制症认知轻捷减退相关的神经环路,在强制症幼鼠模型中清晰了与“不知明达”相关的神经元。相关钻研近日发外于《现代生物学》。

  至死不悟的心理外现

  先前大量钻研外明,强制症患者存在逆转学习窒碍。论文通讯作者之一、首都医科大学神经生物学系副教授雷慧萌通知《中国科学报》,经过逆转学习测试,能够清新强制症患者是否展现认知轻捷性减退。

  逆转学习测试即在患者已学会某栽规则的情况下转折规则,不都雅察患者能否体面新转折。清淡情况下,强制症患者的外现更“死板”“不知明达”,体面新规则的时间更长。

  之前,雷慧萌等人就发现,即便是处于静息状态下的强制症模型幼鼠,与清淡幼鼠相比,其眶额皮层的锥体神经元和按捺性中间神经元的活性也已经发生变态。

  另外,大脑基底神经节之一的纹状体与自动情感逆答和限制复杂走为相关,也是强制症病理心理学钻研的关注区域。

  眶额皮层的锥体神经元直接投射到纹状体,是纹状体的上游核团。在纹状体中,大片面神经元都是中型众棘神经元。中型众棘神经元可细分为分歧亚型,其一是直接通路的中型众棘神经元(D1-MSN),可特异性外达I型众巴胺受体。

  “之前的钻研发现,D1-MSN可被犒赏激活,在犒赏介导的现在标性学习中首主要作用。”雷慧萌说。

  为了进一步清晰逆转学习的神经环路机制,钻研团队设计了一系列与犒赏相关的逆转学习走为学实验。

  分不清丁香和柠檬

  在此次新发外的钻研中,钻研团队最先对强制症幼鼠模型和野生幼鼠模型进走了气味区分训练。

  训练中,若幼鼠闻到丁香味气体后,在一准时间内作出逆馈——舔舐出水口,并得到从中泵出的糖水行为犒赏。而倘若闻到柠檬味气体后,幼鼠舔舐出水口则不会得到犒赏。

  逆转学习时,钻研者会将丁香和柠檬两栽气味与犒赏间的相关调换,幼鼠获得糖水犒赏的条件不再是闻到丁香的气味后作出逆答,而是闻到柠檬的气味后作出逆答。

  论文第一作者、首都医科大学博士生杨子成通知《中国科学报》,经过光纤成像等手段,他们别离不都雅测并记录了平常幼鼠和强制症幼鼠在逆转学习过程中,分歧脑区和分歧类型神经元的功能活性转折。

  他们发现,在逆转学习前,已经清新如何获得犒赏的平常幼鼠闻到丁香气味后,会在其眶额皮层锥体神经元和D1-MSN中激发较强的逆答,进而引发追求犒赏的走为。D1-MSN也外现出对丁香气味的逆答偏益。

  之后,在逆转学习早期,即使丁香的味道已经与犒赏无关,平常幼鼠的眶额皮层锥体神经元对丁香气味的逆答照样较强。

  钻研者认为,这是因为幼鼠脑内将不正当的线索和犒赏相相关,幼鼠脑内的D1-MSN异国产生对柠檬气味的偏益,从而导致了走为准确率降矮。

  此时,幼鼠眶额皮层按捺性中间神经元会发挥按捺作用,纠正锥体神经元的舛讹相关,协助D1-MSN逐渐竖立新的逆答偏益。徐徐地,平常幼鼠就能体面新规则:柠檬的味道才与犒赏相关。

  而在强制症幼鼠中,钻研者发现,逆转学习初期,其眶额皮层按捺性中间神经元发挥了较弱的按捺作用,这导致锥体神经元不息将舛讹的气味与犒赏相相关,进而使得D1-MSN对新规则的逆答偏益倒置得更主要,最后导致幼鼠逆转学习的速度更慢。

  调控逆转学习速度

  趣味的是,行使光遗传学手段,钻研者能够行使幼鼠特定脑区的神经元,直接影响幼鼠逆转学习的速度。

  比如,经过精准的光刺激,钻研者能够人造提高强制症幼鼠眶额皮层按捺性中间神经元的活性,这能够有效治疗逆转学习窒碍。而在平常幼鼠中,人造降矮眶额皮层中间神经元的活性,能够引发逆转学习窒碍。

  经过一系列实验,钻研者竖立了眶额皮层—纹状体环路分歧类型神经元活性变态与强制症逆转学习窒碍的直接因果相关。

  他们发现,眶额皮层按捺性中间神经元在平常的逆转学习中首关键作用。其功能变态与强制症逆转学习窒碍的产生亲昵相关。

  “这有利于缩短认知轻捷性窒碍治疗的靶点周围。”论文通讯作者之一、首都医科大学基础医学院教授张晨外示,“接下来,吾们会不息追求强制症幼鼠眶额皮层按捺性中间神经元活性变态降矮的深层因为。”

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