复旦大学基础医学院黄志力课题组发现伏隔核调控的神经环

  近日,复旦大学基础医学院黄志力课题组发现,伏隔核多巴胺D1受体阳性神经元及其神经环在调控中发挥重要作用,该作用机制的研究可为临床治疗伏隔核功能紊乱相关疾病提供新思。4月20日,相关研究以《伏隔核多巴胺D1受体阳性神经元调控》(“Nucleus accumbens controls wakefulness by a subpopulation of neurons expressing dopamine D1 receptors”) 为题在线发表于《自然通讯》(

  为何人专注做事时能够长时间维持,但在无聊时却容易犯困?这一普遍现象引起了研究人员的思考。黄志力课题组长期关注脑内赏系统调控睡眠-作用及机制,发现与动机和快感相关的伏隔核(Nucleus accumbens,NAc)中D2/A2A受体阳性神经元调控睡眠,解释了动机行为缺乏性睡眠的神经调控机制(Nature Communications,2017)。另一方面,伏隔核是脑内的快乐中枢,在大脑的赏、快乐、笑、成瘾、、恐惧等活动中起重要作用,这些行为都依赖于机体的高度。但伏隔核内是否存在调控的神经元仍有待阐明。

  研究人员利用转基因小鼠,通过在体光纤钙信号结合脑电记录,伏隔核D1受体阳性神经元活性与高度相关。利用药理遗传学和光遗传学方法,发现性激活伏隔核D1受体阳性神经元可将小鼠从睡眠中,并延长时间。反之,这一类神经元活性动物表现为睡眠增加,并出现筑巢行为。通过病毒示踪、离体电生理等方法研究神经环发现,伏隔核D1受体阳性神经元主要通过中脑腹侧背盖区和外侧下丘脑中GABA能中间神经元,使多巴胺能神经元和食欲素神经元去(活性增加),调控行为。

  研究结果表明,伏隔核D1受体阳性神经元直接调控,构成了伏隔核执行运动、学习记忆、赏等高级行为的基础。作用机制的研究可能为临床治疗伏隔核功能紊乱相关疾病,如成瘾、症的睡眠障碍提供新思。

  复旦大学基础医学院博士生罗艳佳、李亚东和副教授王露为论文的共同第一作者,复旦大学基础医学院教授黄志力和曲卫敏为论文的共同通讯作者。该项研究获得国家自然科学基金委面上及重点项目、创新群体和科技部973项目的支持。

  伏隔核中D1和D2神经元分别调控动机相关的或睡眠行为。在缺乏刺激的下,D2神经元兴奋,出现白天犯困;而游戏刺激时,D1神经元活化,深夜也能保持矍铄。

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