复旦研究:大脑跨半球神经环路调控恐惧厌恶情绪
复旦研究:大脑跨半球神经环路调控恐惧厌恶情绪
复旦大学研究团队近期在大脑神经机制研究方面取得重要突破,揭示了基底外侧杏仁核(BLA)神经元通过特定神经环路影响恐惧、厌恶等负面情绪的产生机制。这一发现为理解大脑如何调控情绪提供了新的线索。
复旦大学基础医学院、脑科学研究院、脑功能与脑疾病全国重点实验室教授刘星、马兰合作,发现小鼠脑内基底外侧杏仁核(BLA)神经元,通过连接左右两侧脑半球的前连合(AC)投射到对侧脑半球的伏隔核(NAc),这一跨脑半球神经环路与同侧神经环路的功能相反,介导恐惧、厌恶类负性情绪及逃避行为的产生。相关研究已发表于国际权威期刊《科学》。
跨脑半球神经连接的新发现
包括人类在内的脊椎动物大脑由两个在结构上对称的脑半球组成。长期以来,神经科学研究主要关注同侧脑半球内的神经连接,而忽视了两个脑半球之间神经连接的作用。
关键脑区的功能解析
基底外侧杏仁核(BLA)是掌控情绪反应、学习和记忆、社会交往等功能的关键脑区,而伏隔核(NAc)则在奖赏、快乐、成瘾、情绪调节等多个方面起着关键作用。
实验观察与发现
研究人员通过实验观察发现,将前连合切断后,小鼠表现出厌恶和逃避行为受损。进一步研究揭示,BLA脑区存在两群不同的神经元,它们接受来自不同脑区的神经支配,并分别投射至同侧或对侧脑半球NAc。
奖赏与厌恶刺激的神经机制
研究团队发现,摄食甜水、与异性社交等奖赏性刺激将选择性地激活BLA到同侧半球NAc的神经投射,而摄入苦味水、面临危险等厌恶性刺激则选择性地激活BLA到对侧半球NAc的神经投射。具体而言,BLA到同侧半球NAc的神经投射主要支配D1型神经元,增加在NAc的多巴胺释放,促进正性奖赏情绪和相关记忆的形成;而BLA至对侧半球NAc的神经投射主要支配D2型神经元,降低NAc的多巴胺水平,导致负性厌恶情绪及相关记忆的形成。
研究意义与展望
刘星教授介绍,该研究首次区分了BLA向同侧和对侧大脑半球投射在情绪和相关记忆形成中的不同作用,发现了BLA到对侧NAc神经投射在编码负性情绪和引发逃避行为中的关键作用,揭示了跨脑半球神经连接的一个重要功能。这一发现为进一步理解大脑如何调控情绪提供了新的理论依据。