在大腦的海馬體中發現了“焦慮細胞”

在大腦的海馬體中發現了“焦慮細胞”

海馬是大腦的一個區域,主要負責記憶的形成。圖片來源:Salk Institute

晚上走在光線昏暗的街道時,你的手掌會不會出汗?根據哥倫比亞大學歐文醫學中心(CUIMC)和加利福尼亞大學舊金山分校(UCSF)的神經科學家的最新研究,這種感覺可以追溯到大腦深處新發現的“焦慮”細胞的發射。

研究人員在一個名為海馬體的結構內發現了小鼠大腦中的細胞。但是CUIMC的精神病學教授,該研究的高級研究員之一Rene Hen博士說,這些細胞可能也存在於人體中。

“我們稱這些焦慮細胞是因為它們只會在動物出現在天生可怕的地方時開火,”Hen說。“對於老鼠來說,這是一個開放的區域,他們更容易暴露在掠食者或高架平臺上。”

焦慮細胞的發射向大腦的其他部分發送信息,這些信息在小鼠中開啟焦慮行為,包括避開危險區域或逃往安全區域。

雖然大腦中的許多其他細胞已被確定為在焦慮中起作用,但本研究中發現的細胞是第一個代表焦慮狀態的細胞,無論引發情緒的環境類型如何。

“這是令人興奮的,因為它代表了大腦中一條直接,快速的通路,讓動物能夠對焦慮不安的地方做出反應而無需通過更高階的大腦區域,”加州大學舊金山分校精神病學助理教授Mazen Kheirbek博士說。研究的另一位高級研究員。

“現在我們已經在海馬體中發現了這些細胞,它開闢了探索我們以前不知道的治療理念的新領域,”該研究的主要作者Jessica Jimenez博士說,他是哥倫比亞大學的醫學博士/博士生。 Vagelos醫師和外科醫生學院。

研究結果發表在1月31日的Neuron在線期刊上。“這項研究表明,在動物模型中使用基礎科學技術的轉化研究如何能夠闡明人類情緒的基礎和精神障礙的原因,從而為治療發展指明方向,”醫學博士,勞倫斯C.科爾佈教授兼主席Jeffrey Lieberman說。在CUIMC精神病學。

焦慮是健康的。到一個程度。

焦慮是正常的,對動物的安全至關重要。焦慮是對遙遠威脅的情緒反應 - 例如,在一種將動物暴露於掠食者的環境中。安全的賭注是避開這些環境,因此焦慮會導致避免行為。

當人們高估威脅時 - 當與人群交談時,會引起同樣的反應,因為可能會遇到蛇 - 焦慮成為一個問題。

為了解焦慮症中的問題,亨利實驗室的研究人員一直在研究老鼠如何破譯大腦如何處理健康的焦慮。

“我們想要了解焦慮感中的情緒信息在大腦中被編碼的位置,”在轉到加州大學舊金山分校之前擔任CUIMC助理教授的Mazen Kheirbek博士說。

海馬體在大腦形成新記憶和幫助動物(從老鼠到人類)的能力中起著眾所周知的作用 - 在複雜的環境中航行。但最近的研究也暗示了海馬體調節情緒,研究表明,改變海馬腹側部分的大腦活動可以減輕焦慮。還知道海馬體向大腦的其他區域發送信號 - 杏仁核和下丘腦 - 這些信號也被證明可以控制與焦慮相關的行為。

用微型顯微鏡鑑定焦慮細胞

使用插入小鼠大腦的微型顯微鏡,當老鼠在周圍環境中自由移動時,Hen的團隊記錄了海馬中數百個細胞的活動。

每當動物處於暴露,引起焦慮的環境中時,研究人員注意到海馬腹側部分的特定細胞是活躍的。小鼠看起來越焦慮,細胞中的活動就越大。

研究人員追蹤這些細胞的輸出到下丘腦,已知這種下丘腦控制與焦慮相關的行為(在人群中,包括心率增加,避免和應激激素分泌)。

通過使用稱為光遺傳學的技術關閉焦慮細胞,使科學家能夠利用光束控制神經元的活動,研究人員發現焦慮細胞可以控制焦慮行為。當細胞沉默時,小鼠停止產生與恐懼有關的行為,徘徊在高架平臺上並遠離防護牆。當焦慮細胞刺激時,小鼠表現,即使他們是在“安全”的環境中更多的恐懼行為。#清風計劃#

治療方向

焦慮細胞的發現提高了尋找針對它們的治療方法並減少焦慮的可能性。“我們正在研究這些細胞是否與其他神經元在分子上不同,”Hen說。“如果有一個在特定的受體細胞,從他們的鄰居區別開來,有可能產生一種新的藥物,以減少焦慮。”

在大腦的海馬體中發現了“焦慮細胞”

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