Nat子刊:田波/张培团队揭示VTA-ACC多巴胺环路调控观察性社交回避的机制

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首先,本研究中,雄性小鼠根据其在旷场实验中对高架平台暴露所表现出的焦虑反应,被分为高特质焦虑(HTA)组和低特质焦虑(LTA)组。在基于观察学习的替代性社交挫败应激(VSDS)条件下,HTA小鼠对CD1攻击者表现出的社交回避行为少于LTA小鼠。光纤记录测定结果显示,在环境应激期间,HTA小鼠腹侧被盖区(VTA)多巴胺能(VTADA)神经元的活动更强;而在社交应激下,LTA小鼠的VTADA神经元活动则更为显著。病毒示踪技术揭示了VTADA神经元与前扣带皮层(ACC)之间的连接。光遗传学和化学遗传学操控实验证明,VTA-ACC多巴胺能环路对于HTA和LTA小鼠在VSDS诱导下产生的社交回避行为既是必要条件,也是充分条件。RNA测序结果提示,VTA中的神经炎症信号通路可能是导致HTA与LTA小鼠差异的关键因素。因此,本研究揭示了雄性小鼠中与特质焦虑相关的社交回避行为观察学习的神经环路机制,并为特质焦虑的形成提供了分子层面的解释。

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其次,在LTA雄性小鼠中,该环路被抑制后,尽管经历了连续5天的替代性社交挫败应激(即观察同笼伙伴遭受攻击),它们在社交回避测试中反而表现出更弱的回避行为即更愿意接近陌生小鼠。这说明,正常情况下,VTADA→ACC通路的活动促进了由观察学习引发的社交回避;一旦被抑制,这种习得性回避反应就被削弱。

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第三,小鼠上的行为表现有啥变化?通过空间模式分离实验、Barnes 迷宫模式补全实验和焦虑行为学检测发现,敲除小鼠能正常区分相似空间线索,模式分离功能完好;但在线索缺失时难以定位逃生箱,模式补全能力受损,且高架十字迷宫中开臂停留时间减少、埋珠行为增多。

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