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Nat Neurosci:科学家识别出一种特定的神经回路 或能参与机体疼痛调节多巴胺神经元的机制!

来源:本站原创 2021-09-16 23:56

2021年9月17日 讯 /生物谷BIOON/ --疼痛会降低许多腹侧被盖区(VTA)多巴胺神经元的活性,然而连接痛觉和多巴胺系统之间的基本回路,研究人员却并不知晓;多巴胺有多个重要功能,比如,其在如何让我们感觉到快乐,以及我们专注于日常工作、保持注意力和学习特定行为的能力上发挥着重要角色。过去的神经科学研究发现,对疼痛的感知会降低腹侧被盖区(VTA)中多巴胺的活性,腹侧被盖区是中脑的一部分,其毗邻大脑黑质;VTA是大脑奖惩系统中的一个关键部分,也是人类和其它动物大脑中的一个结构网络,能够支持通过奖励学习行为的能力。

图片来源:https://www.nature.com/articles/s41593-021-00903-8

尽管研究证据表明,疼痛会降低很多VTA多巴胺神经元的活性,但科学家们对连接痛觉(即慢性疼痛和压力通过神经系统传递的过程)和多巴胺活性之间的具体神经回路知之甚少。近日,一篇发表在国际杂志Nature Neuroscience上题为“Pain modulates dopamine neurons via a spinal–parabrachial–mesencephalic circuit”的研究报告中,来自中国浙江大学等机构的科学家们通过研究调查了参与机体疼痛感知和压力的神经回路的特征,相关研究结果或能帮助理解人类和其它动物机体中疼痛影响获得性行为模式的机制。

为了进行调查,研究人员对成年小鼠进行了一系列实验,他们利用了不同的技术,即前进腺相关病毒(AAV)追踪和荧光微型光切片断层扫描技术(fMOST),并将结果与成年小鼠的全脑图像相结合。随后研究人员还对黑质下网状部分(SNR,substantia nigra pars reticulata)、VTA和杏仁核中央区域(CeA)进行逆行追踪,SNR是基底神经节的一个关键处理中心;结果观察到,投射到这些结构上的侧臂旁核(LPB,lateral parabrachial)神经元在解剖学上处于隔离状态。


中脑腹侧LPB突起的功能神经解剖学特征。

图片来源:Yang, H.,et al. Nat Neurosci (2021). doi:10.1038/s41593-021-00903-8

研究者在文章中写道,侧臂旁核神经元的一个亚群对于从脊髓到SNR的痛觉信号的传递至关重要;SNR投射的LPB神经元能被有毒刺激激活,并在两种不同的疼痛模型中对其沉默就能阻断疼痛反应;LPB靶向性和接受痛觉的SNR神经元能通过前馈抑制直接调节VTA神经递质多巴胺的活性,并能通过抑制VTA投射到LPB神经元的不同群体从而减少对VTA神经递质多巴胺神经元的兴奋性驱动来间接实现调节。本文研究结果得到了非常有价值的线索,从而就能帮助研究人员绘制出特定的神经回路,从而将疼痛相关的信号发送到多巴胺神经元中。

本文研究结果对于疼痛领域的研究具有重要意义,尤其是对探索人类如何获得特定的行为模式的影响相关的研究;未来,本文研究将为后期科学家们进一步确定独特的脊髓-臂旁-中脑回路铺平了道路。综上,本文研究结果表明,确定一个向多巴胺神经元传递痛觉输入的神经元对于科学家们理解疼痛如何影响机体学习和行为的机制至关重要。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Yang, H., de Jong, J.W., Cerniauskas, I. et al. Pain modulates dopamine neurons via a spinal–parabrachial–mesencephalic circuit. Nat Neurosci (2021). doi:10.1038/s41593-021-00903-8

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