在我們大腦的顳葉深處，有兩個杏仁狀的細胞團幫助我們維持生命。這個稱為杏仁核（amygdala）的小區(qū)域協(xié)助進行多種大腦活動。它幫助我們學習和記憶。它觸發(fā)了我們的戰(zhàn)斗或逃跑反應。它甚至能促進一種叫做多巴胺的讓人感覺良好的化學物質(zhì)的釋放。數(shù)百年來，科學家們通過研究杏仁核了解了這一切。但是我們?nèi)匀粵]有完全理解這些過程是如何工作的。

如今，美國冷泉港實驗室的神經(jīng)科學家Bo Li及其團隊帶來了幾個重要的進展。他的實驗室最近取得了一系列發(fā)現(xiàn)，顯示了稱為表達生長抑素（somatostatin, Sst）的中央杏仁核（central amygdala, CeA）神經(jīng)元（下稱Sst+ CeA神經(jīng)元）如何幫助人們了解威脅和獎勵。他還證實了這些神經(jīng)元與多巴胺的關系。這些發(fā)現(xiàn)可能會導致未來對焦慮或藥物成癮的治療。

為了測試Sst+ CeA神經(jīng)元如何幫助人們學習，Li教授和他的同事在一項新的研究中，對小鼠進行訓練，使它們將特定的聲音與特定的獎勵或懲罰聯(lián)系起來。他們在此過程中對小鼠的大腦進行了成像。相關研究結果于2023年4月5日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Plastic and stimulus-specific coding of salient events in the central amygdala”。

在此之前，科學家們認為杏仁核不能區(qū)分好的和壞的刺激。Li團隊發(fā)現(xiàn)，這些神經(jīng)元不僅對獎勵和懲罰有不同的反應，而且對特定類型的獎勵也有不同的反應。例如，如果小鼠得到了水，它們的神經(jīng)元放電的方式與得到食物或糖水的方式不同。Li說，“這對我們來說是全新的。這些神經(jīng)元真地很關心每個單獨刺激的性質(zhì)。它幾乎就像一個感官區(qū)域?！?/p>

對Sst+ CeA神經(jīng)元反應的表征。圖片來自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05910-2。

Li團隊還觀察到這些小鼠的大腦在訓練后更強烈地激活了更多的Sst+ CeA神經(jīng)元。這表明這些神經(jīng)元對學習很重要。為了驗證這一猜測，他們抑制了一些小鼠體內(nèi)的Sst+ CeA神經(jīng)元。他們發(fā)現(xiàn)，這些遭受抑制的小鼠無法通過學習將聲音與獎勵或懲罰聯(lián)系起來。

隨著這些神經(jīng)元受到抑制，Li團隊取得了另一項關鍵發(fā)現(xiàn)。正常的多巴胺能神經(jīng)元反應也被抑制。雖然以前的研究將CeA神經(jīng)元與多巴胺能神經(jīng)元（即表達多巴胺的神經(jīng)元）聯(lián)系起來，但不清楚它們究竟是如何聯(lián)系的。

Li說，“我們發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元是多巴胺神經(jīng)元正常功能所需要的，因此對獎勵學習很重要。這是CeA神經(jīng)元如何調(diào)節(jié)多巴胺能神經(jīng)元功能的直接證據(jù)。”

下一步，Li計劃研究Sst+ CeA神經(jīng)元和成癮之間的關系。他說，這有一天可能會導致對阿片類藥物或甲基苯丙胺成癮者的更好治療。Li說，“我們的研究為開發(fā)在不同疾病條件下調(diào)節(jié)這些神經(jīng)元的更具體方法提供了基礎?！保?a >生物谷 Bioon.com）

參考資料：

Tao Yang et al. Plastic and stimulus-specific coding of salient events in the central amygdala. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05910-2.