压力偷走你的决策力?Nature揭秘:慢性应激如何重塑大脑养成坏习惯
压力偷走你的决策力?Nature揭秘:慢性应激如何重塑大脑养成坏习惯
压力不仅会影响我们的心理健康,还可能改变大脑的决策机制。近日,加州大学Kate M. Wassum团队在Nature杂志发表最新研究,揭示了慢性应激如何重塑大脑神经环路,导致决策能力下降和习惯固化。
目标-动机策略与习惯行为
目标-动机策略可促使个体对行为的控制和决策能力(agency),选择可能产生理想结果的行动,并避免可能导致不利结果的行动。个体也可基于以往有效地成功执行常规行为的习惯(habit)进行相应的行为动作。个体主观能动性紊乱和过度依赖习惯引起行为的不适应性/不具效率性,出现在物质使用障碍、肥胖、抑郁症、自闭症等疾病中。
背内侧纹状体(DMS)在进化保守上具有行为的控制和决策能力:抑制DMS神经元活性后可减弱行为的控制和决策能力,促进习惯的形成。基底外侧杏仁核参与行为的控制和决策过程,中央杏仁核参与习惯的形成。
应激减弱行为决策能力,促进习惯行为的形成
应激是成瘾和其他精神疾病的主要诱发因素。经历14天慢性不可预知性温和应激模型(CUMS)后小鼠尽管并不表现出典型的焦虑样和抑郁样行为,但皮质酮水平显著升高,表明中度应激模型构建成功。在压杆奖赏实验中在遇到奖赏价值贬值的刺激后正常小鼠压杆的次数显著减少,但应激小鼠并没有表现出这种降低。关联性削弱行为中正常小鼠对奖赏削弱的刺激表现出压杆时间显著减少,但应激小鼠并没有表现相应的行为减弱,这些结果表明应激减弱行为决策能力,促进僵化习惯行为的形成。
图1:应激减弱行为决策能力,促进僵化习惯行为的形成
BLA→DMS环路调控目标导向的行动-结果学习过程
光纤钙成像记录到在压杆奖赏实验训练过程中正常小鼠BLA→DMS神经元钙离子活性显著增加,但在应激小鼠中并不存在类似变化。相反的是,训练过程中应激小鼠CeA→DMS神经元钙离子活性逐渐增加,但在正常小鼠中并不存在类似变化,表明奖赏刺激可激活BLA→DMS神经元,慢性应激可阻断这种激活,并通过逐渐激活CeA→DMS神经元可能参与固化习惯。
为进一步证实上述可能性,研究人员通过光遗传学技术抑制BLA→DMS环路并不影响训练过程中正常小鼠对奖赏刺激的压杆次数,但对奖赏价值贬值的刺激后压杆的次数显著减少。在实时条件位置偏好实验中光抑制BLA→DMS环路既不引起偏好性行为也不引起厌恶性行为。此外,无论是在训练期还是在仅在测试期激活BLA→DMS环路均可显著改善应激小鼠对奖赏价值贬值的刺激后的行为反应,表明BLA→DMS环路调控以目标导向的行动-结果学习。
图2:BLA→DMS环路调控目标导向的行动-结果学习过程
CeA→DMS环路调控习惯行为的形成
已有研究表明CeA脑区参与习惯行为的形成。在压杆奖赏实验训练过程中光抑制CeA→DMS环路后尽管不影响正常小鼠对奖赏刺激的响应,但可抑制习惯行为的形成。在测试期抑制CeA→DMS环路后小鼠对奖赏价值贬值的刺激后压杆的次数显著减少,即不影响行动-结果学习过程。训练期间光抑制应激小鼠CeA→DMS环路后可显著改善对奖赏价值贬值的刺激后的行为反应,这在关联性削弱行为范式中进一步得到了验证。
压杆奖赏实验训练过程中光激活正常小鼠CeA→DMS环路并不影响习惯行为的形成,在测试期也并不影响行动-结果学习过程。然而接受阈下慢性应激后光激活CeA→DMS环路可促进习惯性为的形成,也会引起行动-结果学习障碍。
图3:CeA→DMS环路调控习惯行为的形成
总结
本文揭示了压力如何改变学习过程和决策行为的神经环路机制:应激抑制BLA→DMS环路引起行动-结果学习障碍,并激活CeA→DMS环路促进习惯性为的形成。
参考文献:
- https://doi.org/10.1038/s41586-024-08580-w
文章中图片均来自于原文