BLA投向PL的神經(jīng)通路在聲音誘導(dǎo)條件性恐懼記憶擦除中的作用及機(jī)制.pdf

1、一、研究背景
　　記憶消退(Extinction)是人類正常的生理現(xiàn)象，如該功能異常，特別是恐懼記憶消退的障礙可引起創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、抑郁癥等精神疾病。臨床上，常用以條件性恐懼記憶消退范式為基礎(chǔ)的暴露療法治療這類相關(guān)疾病。但研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)暴露療法治療的患者在某些情況下之前消退的恐懼記憶又會重現(xiàn)，提示該治療并沒有擦除之前的恐懼記憶。
　　有研究報道，在記憶提取后的不穩(wěn)定階段如果進(jìn)行一定的藥物或行為寫干預(yù)可以擦除記憶，比如在Exti

2、nction前10 min-6 h內(nèi)給予一次記憶提取(Retrieval)的無創(chuàng)行為干預(yù)(Retrieval+Extinction)可以徹底擦除相關(guān)的恐懼記憶而不再重現(xiàn)，但其作用的機(jī)制尚不清楚。
　　大腦高級功能的發(fā)揮需要特定神經(jīng)環(huán)路的參與，不管是單獨(dú)Extinction還是Retrieval+Extinction訓(xùn)練均有Extinction的參與。大量的動物學(xué)研究表明基底外側(cè)杏仁核（Basolateral amygdala，BL

3、A）、腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層(ventromedial prefrontalcortex，vmPFC)等腦區(qū)及其之間形成的神經(jīng)環(huán)路在恐懼記憶的消退中發(fā)揮重要作用。那么在進(jìn)行Retrieval+Extinction訓(xùn)練時，是否該神經(jīng)環(huán)路發(fā)生了某種改變從而導(dǎo)致記憶擦除呢？為了證明該問題，我們選取線索依賴的恐懼條件反射作為實驗?zāi)Ｐ停捎媚嫘惺纷粉?、化學(xué)遺傳等方法，發(fā)現(xiàn)基底外側(cè)杏仁核(BLA)與腹內(nèi)側(cè)前額葉緣下回皮層（infralimbic sub

4、division of vmPFC，IL）和腹內(nèi)側(cè)前額葉緣前回皮層(prelimbic subdivision，PL)均有神經(jīng)投射;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)BLA-IL神經(jīng)元在恐懼記憶消退與擦除中均有激活;而BLA-PL只在記憶擦除中被額外激活，并且特定抑制或激活該環(huán)路能夠促進(jìn)或阻斷恐懼記憶的擦除。進(jìn)一步的研究表明BLA-PL可能通過作用于PL腦區(qū)中抑制性神經(jīng)元參與恐懼記憶的擦除。該研究結(jié)果不僅完善了相關(guān)的恐懼記憶擦除理論，也將為臨床治療創(chuàng)傷后應(yīng)

5、激障礙等精神疾病提供新思路和新方法。
　　二、研究目的
　　研究參與線索性恐懼記憶擦除的神經(jīng)環(huán)路。
　　三、實驗結(jié)果
　　1.單獨(dú)Extinction訓(xùn)練無法擦除恐懼記憶，Retrieval+Extinction訓(xùn)練能夠擦除恐懼記憶
　　為研究恐懼記憶擦除的環(huán)路機(jī)制，我們首先優(yōu)化條件建立單獨(dú)Extinction與Retrieval+Extinction訓(xùn)練模型，并利用Spontaneous recovery

6、，Renewal和Reinstatement三種行為學(xué)進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)Retrieval+Extinction組小鼠在三種行為學(xué)中Freezing值均顯著低于單獨(dú)Extinction組(P＜0.05)，提示模型建立成功。
　　2.BLA投向IL的神經(jīng)元既參與恐懼記憶的消退又參與恐懼記憶的擦除
　　我們首先利用逆行示蹤的方法發(fā)現(xiàn)BLA有神經(jīng)纖維直接投向IL，并且BLA投向IL的神經(jīng)元與對照組相比，Extinction組與

7、Retrieval+Extinction組均有大量激活(P＜0.01)。而Extinction組與Retrieval+Extinction組之間，BLA投向IL的神經(jīng)元被激活數(shù)目沒有明顯差異(P＞0.05)。
　　3.BLA投向PL的神經(jīng)投射在恐懼記憶擦除中被額外激活
　　我們利用同樣的方法發(fā)現(xiàn)BLA有神經(jīng)纖維直接投向PL，并且BLA投向PL的神經(jīng)元與對照組以及單純Extinction組相比，在Retrieval+Extin

8、ction后BLA投向PL的神經(jīng)元有顯著性激活(P＜0.01)，而單純Extinction組與對照組相比則沒有明顯激活(P＞0.05)。
　　4.單獨(dú)Extinction的同時阻斷BLA投向PL的神經(jīng)通路可擦除記憶
　　我們利用化學(xué)遺傳技術(shù)，在Extinction的同時抑制BLA投向PL的神經(jīng)通路，后續(xù)Renewal和Spontaneous recovery行為學(xué)檢測記憶擦除情況。發(fā)現(xiàn)Extinction的同時被阻斷BLA投

9、向PL神經(jīng)通路的小鼠與未被阻斷的小鼠相比，F(xiàn)reezing值顯著降低(P＜0.001)。
　　5.Retrieval+Extinction的同時激活BLA投向PL的神經(jīng)通路導(dǎo)致記憶擦除失敗
　　再次利用化學(xué)遺傳技術(shù)，在Retrieval+Extinction的同時激活BLA投向PL的神經(jīng)通路，后續(xù)Renewal和Spontaneous recovery行為學(xué)檢測記憶擦除情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Retrieval+Extinction的

10、同時被激活BLA投向PL神經(jīng)通路的小鼠與未被激活的小鼠相比，F(xiàn)reezing值顯著性升高(P＜0.001)。
　　6.BLA可能通過調(diào)控PL腦區(qū)中的抑制性神經(jīng)元參與恐懼記憶的擦除
　　在消退訓(xùn)練之后，將PL腦區(qū)興奮性神經(jīng)元與被激活神經(jīng)元進(jìn)行共同標(biāo)記實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PL腦區(qū)興奮性神經(jīng)元在Retrieval+Extinction中并未顯著激活(P＞0.05);將PL腦區(qū)抑制性神經(jīng)元與被激活神經(jīng)元進(jìn)行共同標(biāo)記實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PL腦區(qū)中

11、抑制性神經(jīng)元在Retrieval+Extinction組顯著激活(P＜0.01)。同時PL腦區(qū)中的抑制性神經(jīng)元與BLA腦區(qū)投射的神經(jīng)纖維有豐富的共標(biāo)。
　　四、實驗結(jié)論
　　我們首次發(fā)現(xiàn)在Retrieval+Extinction導(dǎo)致的恐懼記憶擦除中，BLA投向vmPFC的神經(jīng)環(huán)路發(fā)生了變化，不僅有BLA-IL環(huán)路的參與還有BLA-PL環(huán)路的參與;通過化學(xué)遺傳方式抑制或激活BLA-PL神經(jīng)通路能夠促進(jìn)或阻斷恐懼記憶的擦除，并且