复旦大学刘星/马兰团队发现伏隔核D1神经元亚群介导厌恶情绪产生

作者:摄影: 视频: 来源:基础医学院发布时间:2021-12-03

脑内多巴胺水平对于奖赏和厌恶情感的编码至关重要,而多巴胺水平的调控和情感编码的神经环路机制,是当前脑科学研究的焦点之一。复旦大学基础医学院刘星/马兰科研团队,发现伏隔核脑区的多巴胺D1神经元可分为两群,投射到中脑腹侧被盖区的D1-神经元(D1-VM)能够激活多巴胺能神经元、介导奖赏,而投射至腹侧苍白球的D1-神经元(D1-VP)具有与D1-VM亚群完全相反的作用:抑制多巴胺能神经元并介导厌恶情绪的产生。该研究近日发表在《细胞研究》(Cell Research)杂志上。

以往研究表明伏隔核D1-神经元主要介导奖赏和愉悦情绪的产生,其机制是伏隔核D1-神经元的激活可抑制腹侧被盖区的GABA能神经元,从而去抑制多巴胺能神经元,促进多巴胺在伏隔核脑区的释放,形成奖赏情绪。因此,伏隔核D1-神经元激活导致的多巴胺释放,会进一步促进伏隔核D1-神经元的激活,那么大脑是如何调控这种多巴胺释放的正反馈环路,保持多巴胺水平的稳态和奖赏-厌恶情绪的平衡的呢?马兰、刘星团队的研究表明,奖赏刺激能激活D1-VM神经环路,抑制D1-VP神经环路,促进多巴胺的释放;厌恶刺激则激活D1-VP神经环路,抑制D1-VM神经环路,阻止多巴胺的释放,多巴胺浓度的过度降低,可导致产生厌恶情绪。进一步研究发现伏隔核D1-VPD1-VM是两群不同的神经元,它们具有不同分子表达和电生理特征。D1-VP神经元的激活能抑制VP脑区的抑制性(GABA能)神经元的活性,导致下游VM脑区的抑制性(GABA能)神经元的活性增强、进而抑制VM脑区的多巴胺能神经元及其向伏隔核释放多巴胺。这一研究揭示,伏隔核D1-VP神经元及其环路具有负调控脑内多巴胺水平、介导厌恶情感的产生的重要功能,D1-VP神经元与D1-VM神经元协同调控情绪的平衡。

伏隔核D1-VPD1-VM两群神经元协同调控多巴胺释放和情感编码

基础医学院博士研究生刘志元和乐秋旻副教授为本文的共同第一作者,马兰教授和刘星教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和上海市脑与类脑智能基础转化应用研究市级重大专项等项目的支持。

制图:曹丹青实习编辑:张洁玲责任编辑:李斯嘉

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