(Un)社交大鼠:多巴胺和杏仁核在社交逆境中的作用

(Un)社交大鼠:多巴胺和杏仁核在社交逆境中的作用

许多精神和发育状况，包括自闭症、焦虑和抑郁，通常都有一个共同点:社会行为紊乱。虽然研究大脑对行为的影响并不容易，但来自美国和加拿大各研究所的科学家们提出了一个有趣的方法。他们使用病毒光遗传学试图将某些大脑回路与社交缺陷联系起来。

众所周知，功能不良的神经回路能够导致社交障碍，通常发生在精神疾病中。到目前为止，技术上的限制使得对这些回路的研究非常困难，所以对它们的发展知之甚少，无论是典型的还是病理的。

杏仁核和多巴胺的发育

在本研究中，研究人员使用TH-Cre大鼠模型(用于研究神经退行性疾病)和野生型大鼠作为对照。研究的重点是杏仁核的特定部分，这部分在情绪反应中起着主要作用，在当前的研究中被用于调查婴儿时期的社会行为。

研究这一特定年龄组的目的是调查杏仁核和其中的多巴胺网络的作用，以揭示在早期生活中出现的社交缺陷，这表明终生传播。

杏仁核中的电路

幼鼠的逆境是通过与看护者的程序引入的。决定社会刺激是否是一种威胁(不利的)是通过基底外侧杏仁核(BLA)来完成的，它从腹侧被盖区(VTA)接收大部分多巴胺。它们一起形成了VTA-BLA回路。多巴胺过多，威胁/安全评估就会受损。

婴儿早期的创伤，与照顾者有关，会对这个系统产生严重的影响。采用光学电路解剖技术使这项研究能够研究这些幼犬的神经系统。

幼犬发育期间的治疗

逆境中通过父母

在实验中，使用的是Long-Evans幼鼠。出生日计为PN0，正常饲养至PN8, PN12后再进行饲养，一半窝鼠被分配到匮乏-逆境饲养，从PN8到PN12，笼垫减少到1.2 cm(对照窝鼠典型的笼垫层为5-7 cm)。本研究中使用的全部材料和方法见Opendak等人[1]的论文。

床上用品的减少导致了母亲对幼崽的粗暴对待，导致幼崽无法在保持正常体重增长的情况下建造合适的巢穴。这种治疗的目的是在儿童早期造成社会逆境。

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冲击过程

在PN12时，将幼崽分成3组;"单独电击" "和妈妈一起电击"和"控制"每只幼犬都被单独放入一个透明容器中，或与它们各自的“妈妈”一起，“妈妈”或被麻醉或未被麻醉。一个非电击组，没有母亲组作为对照。在电击过程中，母亲是否清醒与结果无关。

这个过程重复5天，在此期间，除其他外，记录幼犬的超声发声、每次电击的肢体运动(4个肢体+头)，并使用Noldus ' s测量行为激活。EthoVision XT．婴儿超声波发声是一种测量幼犬痛苦的方法，在诱导护理行为方面起着重要的交流作用。

超声波发声和非典型的母性(社会)行为

这项研究的研究人员最初发现，在电击程序的第一天，有妈妈在场的幼崽(无论是否被麻醉)发出的超声波声音比单独被电击的幼崽更少。然而，随着5天测试过程的继续，这种差异消失了。

与对照组相比，在逆境中长大的幼崽在超声波发声方面没有发现差异，在这组中也没有发现对母亲有显著的非典型行为(如在母亲背后睡觉或没有接近水坝和护士)。然而，在母亲在场的情况下接受电击的幼崽身上，这种效果是可以明显区分的。

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社会互动测试的描述

这些小狗在PN13上进行了妈妈和小狗的社会互动测试。在30分钟的时间里，幼崽们和被麻醉的妈妈在一起，并对一些行为进行评分:乳头贴在妈妈肚子上的时间，在妈妈肚子上的时间(不是喂奶)，背着妈妈做事，以及刻板的行为。

另一组大鼠(PN21断奶)在22±1日龄时在3室社会试验装置中进行测试。在5分钟的适应后，一个一窝的同伴和一个新的同伴被放入两个小的穿孔金属盒子，每个在外面的房间。然后测试动物有10分钟的探索时间。使用Noldus EthoVision XT，自动记录和分析与其他大鼠鼻子接触的时间、在每个房间的时间和活动水平。

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手术治疗

除了各种大脑分析外(见原始论文)，这些幼崽还接受了两项手术，一项是光基因操作，另一项是微透析，目的是让它们为社会行为测试做好准备。Microdialysis在PN13处(在PN10-11处BLA植入探针后)显示，母亲的休克与多巴胺外流的特定增加有关。将这些程序应用于这些幼犬表明，杏仁核的参与导致了对母亲(和对新同伴)的社交方式的减少。

光遗传学

准备光基因操作的手术在PN1进行，每只大鼠的杏仁核中都注射了一剂量身定制的病毒。TH-Cre幼崽和野生型幼崽都感染了三种病毒中的一种，所以总共感染了六种病毒。这些病毒要么是对照，要么含有能够抑制(Arch)或增强(ChR2)杏仁核活性的基因。

每一种病毒都有一个“光开关”，一旦激光束对准它们，就可以用它来激活基因。在PN8-12期间，进行了电击过程和行为评估(如上所述)，在PN13时，每只大鼠的BLA都植入了光纤。

康复后，幼崽们与“妈妈”进行了社交测试(PN14-15)。这表明，通过532 nm光对BLA的抑制，可以挽救之前描述的电击后接近母体的减少。使用Noldus的EthoVision XT，“开”和“关”回合之间的行为被自动分析和比较。

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结论

这项研究表明，当涉及到对母亲和同龄人的社会行为减少时，VTA-BLA脑回路确实是因果关系。这种回路在婴儿期经历的社会逆境中会变得非常活跃，但在单独经历逆境时则不会。因此，它可能是一个很好的新的治疗靶点，用于治疗精神疾病的社会交往缺陷。如果这种逆境反复发生，大鼠幼仔的照顾者对威胁的神经行为反应(即安抚幼仔)的调节能力会下降。

参考

1. Raineki Opendak, M, C,佩里,r·E。Rincon-Cortes, M,歌曲,s . C。Zanca, r·M。…&沙利文，R. M.(2021)。通过基底外侧杏仁核多巴胺能神经支配对幼鼠社会行为的双向控制。神经元,109(24),4018 - 4035。