原标题:林大宇团队1年2篇Nature,分别揭示“认怂”和雄性“攻击行为”的神经调控机制
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纽约大学林大宇团队揭示攻击行为经验依赖性多巴胺调节机制
本文总结了纽约大学格罗斯曼医学院神经科学研究所林大宇团队近期发表于Nature杂志的研究成果,该研究揭示了腹侧被盖区(VTA)多巴胺神经元在雄性攻击行为调节中的经验依赖性作用,以及其背后的神经环路机制。
1. VTA多巴胺神经元对攻击行为的调节具有经验依赖性
研究人员利用化学遗传学方法,分别抑制和激活VTA多巴胺神经元(VTADAT细胞),观察其对新手攻击者和经验丰富的攻击者的影响。结果表明,抑制VTADAT细胞显著减少新手攻击者的攻击持续时间,增加攻击潜伏期,而对经验丰富的攻击者则无影响。相反,激活VTADAT细胞则显著增加新手攻击者的攻击持续时间,对经验丰富的攻击者无影响。这表明VTA多巴胺对攻击行为的调节作用取决于个体的战斗经验,在新手攻击者中作用显著,而在经验丰富的攻击者中则失效。
2. VTA多巴胺通过背外侧隔核(dLS)调节攻击行为
为了探究多巴胺调节攻击行为的下游脑区,研究人员关注了背外侧隔核(dLS)和内侧壳核(NAcs)。通过在dLS或NAcs注射6-多巴胺(6-OHDA)消除多巴胺末梢,结果显示,dLS的多巴胺输入缺失导致新手攻击者无法在重复的居民-入侵者(RI)测试中表现出稳定的攻击行为,而对照组和NAcs损伤组的小鼠攻击行为则逐渐加剧。这表明来自dLS的多巴胺输入对于攻击行为的出现至关重要,但对已有的攻击行为的维持则无显著影响。
3. 多巴胺通过调节dLS神经元活动影响海马信息传递
研究人员通过光遗传学和药物干预操控VTA多巴胺输入,发现多巴胺激活后,dLS细胞发生超极化,并通过D2受体介导。同时,dLS的局部抑制性突触电流频率降低,减弱了局部抑制,从而使dLS细胞能够更有效地传递来自海马的高频输入,增强了海马信息在dLS中的传递。
4. 经验丰富的攻击者dLS局部抑制减弱
研究发现,经验丰富的攻击者的dLS局部抑制显著减弱,sIPSC和mIPSC频率低于新手攻击者,而D2R激动剂能使新手攻击者的活动水平与经验丰富的攻击者相当。这表明,经验丰富的攻击者中dLS局部抑制减弱,允许海马信息流动,而无需多巴胺的帮助。
5. 总结
该研究首次揭示了VTA多巴胺在雄性攻击行为调节中的经验依赖性作用,并阐明了其背后的神经环路机制:VTA多巴胺通过dLS,调节海马信息传递,从而影响攻击行为。这一发现为理解攻击行为的神经调控提供了新的见解,并可能为相关疾病的治疗提供新的靶点。
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