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脑科学研究院黄志力课题组发现腹侧苍白球调控动机行为和觉醒

  人类的生存活动离不开动机、运动、奖赏和学习等行为,而这些行为高度依赖于觉醒状态的维持。目前,关于整合觉醒与动机行为的神经环路和分子机制不明。

  近日,脑科学研究院/基础医学院药理学系黄志力教授课题组聚焦腹侧苍白球对觉醒与动机行为的作用,在该领域取得新突破。10月14日,相关研究成果以“Ventral pallidal GABAergic neurons control wakefulness associated with motivation through the ventral tegmental pathway”为题,在线发表于《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)。

  黄志力课题组先前的研究发现,存在于伏隔核中的多巴胺D1受体和D2受体阳性神经元分别调控觉醒和睡眠,腹侧苍白球是这二类神经元的下游核团之一,但其本身是否调控觉醒和动机行为不明。研究人员运用神经科学前沿研究方法,发现腹侧苍白球中一类抑制性GABA能神经元在觉醒期活性升高,而在睡眠期降低,提示GABA能神经元可能调控觉醒,变性或抑制此类神经元显著降低觉醒并抑制动机行为;通过特异性操控神经元活性的化学遗传学和光遗传学等方法,揭示了腹侧苍白球中GABA能神经元调控觉醒并增强动机行为的机制是通过中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元的去抑制,并系统地阐明了伏隔核-腹侧苍白球-中脑腹侧被盖区调控动机行为和觉醒的神经环路。

  该研究成果的重要发现揭示了腹侧苍白球中GABA能神经元是觉醒和动机行为的整合中枢;可直接调控生理性觉醒;传统观念中GABA是抑制性递质,常与促眠和麻醉机制相关,本研究则发现释放GABA神经递质的腹侧苍白球神经元直接调控觉醒并增强动机。伏隔核与药物成瘾和戒断密切相关,成瘾和戒断均伴有睡眠障碍。研究结果可能为临床治疗睡眠障碍、药物成瘾等精神疾病提供新思路。

  复旦大学博士生李亚东和罗艳佳为论文的共同第一作者,脑科学研究院/基础医学院药理学系黄志力教授和曲卫敏教授为共同通讯作者。

  全文链接:Ya-Dong Li, Yan-Jia Luo, Wei Xu, Jing Ge, Yoan Cherasse, Yi-Qun Wang, Michael Lazarus, Wei-Min Qu & Zhi-Li Huang. Ventral pallidal GABAergic neurons control wakefulness associated with motivation through the ventral tegmental pathway. Mol Psychiatry, 2020. https://doi.org/10.1038/s41380-020-00906-0.

图注:腹侧苍白球中抑制性GABA能神经元可调控觉醒,变性或抑制此类神经元显著降低觉醒并抑制动机行为;其机制是通过中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元的去抑制,脑内存在着伏隔核-腹侧苍白球-中脑腹侧被盖区调控动机行为和觉醒的神经环路。

(作者:王毅群)

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