Neuron文獻(xiàn)解讀：調(diào)節(jié)壓力適應(yīng)行為的神經(jīng)環(huán)路的研究

2025年11月5日暨南大學(xué)任超然團(tuán)隊(duì)在Neuron雜志發(fā)表文章“Multisensory integration in the mouse ventral visual thalamus mediates stress coping via locus coeruleus-related circuits”揭示調(diào)節(jié)壓力適應(yīng)行為的神經(jīng)環(huán)路：LC→vLGN/IGL。

1、負(fù)性刺激和中性刺激激活LC→vLGN/IGL環(huán)路
研究人員通過光纖鈣成像系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)在足底電擊、氣噴、傷害性刺激、熱刺激、懸尾實(shí)驗(yàn)等負(fù)性刺激vLGN/IGL神經(jīng)元鈣離子活性顯著增加。在聲音刺激、新物體刺激等中性刺激后上述神經(jīng)元鈣離子活性增加，但隨著刺激次數(shù)增加，鈣離子活性逐漸減弱。

逆行示蹤病毒發(fā)現(xiàn)vLGN/IGL神經(jīng)元主要接受來自于視網(wǎng)膜、上丘淺表層、視覺皮層、頂蓋前區(qū)前核（APN）、中縫背核（DRN）、藍(lán)斑（LC）。然而，當(dāng)使用病毒工具特異性損毀這些輸入通路后，只有損毀來自LC的輸入，抑制由足底電擊、傷害性刺激、聲音及新物體刺激所引發(fā)的vLGN/IGL神經(jīng)元鈣活動(dòng)增強(qiáng)。

在LC腦區(qū)注射cre依賴光激活病毒，vLGN/IGL腦區(qū)注射逆行cre病毒，待病毒表達(dá)后光刺激可引起vLGN/IGL腦區(qū)興奮性突觸后電流，α1-腎上腺素受體拮抗劑和AMPA受體拮抗劑均可阻斷上述電流的產(chǎn)生，表明vLGN/IGL腦區(qū)的LC輸入可共釋放谷氨酸和去甲腎上腺素。鈣成像記錄到負(fù)性刺激和中性刺激均能顯著增強(qiáng)投射至vLGN/IGL的LC神經(jīng)元的鈣離子活性。負(fù)性刺激和中性刺激可促進(jìn)vLGN/IGL腦區(qū)谷氨酸和去甲腎上腺素的釋放，然而僅AMPA受體拮抗劑可阻斷負(fù)性刺激和中性刺激引起的vLGN/IGL神經(jīng)元激活。 

圖1、負(fù)性刺激和中性刺激激活LC→vLGN/IGL環(huán)路

2、LC→vLGN/IGL環(huán)路調(diào)控應(yīng)激應(yīng)對行為
化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)慢性抑制LC→vLGN/IGL環(huán)路后在曠場實(shí)驗(yàn)中心區(qū)域停留時(shí)間減少，在十字高架實(shí)驗(yàn)開放臂區(qū)域停留時(shí)間減少，在強(qiáng)迫游泳和懸尾實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間增加，在熱刺激縮回潛伏時(shí)間延長，表明存在應(yīng)激應(yīng)對行為障礙。利用病毒工具特異性降低vLGN/IGL腦區(qū)谷氨酸釋放后可引起上述應(yīng)激應(yīng)對行為障礙，但降低去甲腎上腺素表達(dá)并不會引起應(yīng)激應(yīng)對行為障礙。慢性抑制LC→vLGN/IGL環(huán)路或抑制投射至vLGN/IGL的LC神經(jīng)元后可顯著增加接受閾下應(yīng)激小鼠在強(qiáng)迫游泳和懸尾實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間，降低糖水消耗率，即引起抑郁樣行為。降低vLGN/IGL腦區(qū)谷氨酸釋放后也可增加應(yīng)激敏感性。

化學(xué)遺傳學(xué)慢性激活投射至vLGN/IGL的LC神經(jīng)元或激活LC→vLGN/IGL環(huán)路后曠場實(shí)驗(yàn)中心區(qū)域停留時(shí)間增加，在十字高架實(shí)驗(yàn)開放臂區(qū)域停留時(shí)間也增加，在強(qiáng)迫游泳和懸尾實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)時(shí)間減少，熱刺激縮回潛伏時(shí)間減少，表明激活LC→vLGN/IGL環(huán)路促進(jìn)應(yīng)激應(yīng)對行為。 

圖2、激活LC→vLGN/IGL環(huán)路促進(jìn)應(yīng)激應(yīng)對行為

3、豐富環(huán)境刺激通過LC→vLGN/IGL環(huán)路發(fā)揮促應(yīng)激應(yīng)對行為作用
利用病毒工具發(fā)現(xiàn)接受LC輸入的vLGN/IGL神經(jīng)元軸突末梢投射到LHb、丘腦連接核(Re)、外側(cè)和腹外側(cè)中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(l/vlPAG)。鈣成像記錄到負(fù)性刺激和中性刺激均能顯著增強(qiáng)上述區(qū)域中的軸突末梢。然而，抑制投射到LHb的軸突末梢后可引起抑郁和焦慮樣行為，并不影響疼痛行為；抑制投射到l/vlPAG的軸突末梢后可加重疼痛行為，并不影響抑郁和焦慮樣行為；抑制投射到Re的軸突末梢后不影響抑郁和焦慮樣行為、疼痛行為。

2周豐富環(huán)境刺激可激活LC→vLGN/IGL環(huán)路，并能增強(qiáng)應(yīng)激應(yīng)對行為。電生理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)豐富環(huán)境刺激顯著增加接受LC輸入的vLGN/IGL神經(jīng)元放電活動(dòng)。慢性抑制投射至vLGN/IGL的LC神經(jīng)元或接受LC輸入的vLGN/IGL神經(jīng)元可顯著阻斷豐富環(huán)境刺激的促應(yīng)激應(yīng)對行為作用。 

 
圖3、豐富環(huán)境刺激通過LC→vLGN/IGL環(huán)路發(fā)揮促應(yīng)激應(yīng)對行為作用

總結(jié)：
本文發(fā)現(xiàn)LC興奮性輸入驅(qū)動(dòng)vLGN/IGL神經(jīng)元響應(yīng)負(fù)性和中性應(yīng)激刺激，抑制該環(huán)路損害應(yīng)激應(yīng)對行為，增加應(yīng)激敏感性。

參考文獻(xiàn)：Huang X, Liu X, Xu X, Hu Z, Wang S, Fu Y, Wang X, Song L, Yang Y, Lin S, So KF, Huang L, Tao Q, Ren C. Multisensory integration in the mouse ventral visual thalamus mediates stress coping via locus coeruleus-related circuits. Neuron. 2025 Nov 4:S0896-6273(25)00787-1. doi: 10.1016/j.neuron.2025.10.008. Epub ahead of print. PMID: 41192425.

創(chuàng)作聲明：本文是在原英文文獻(xiàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行解讀，存在觀點(diǎn)偏向性，僅作分享，請參考原文深入學(xué)習(xí)。

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