Nature 外侧臂旁核是节制持续性痛苦悲伤的环节
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因为用于评估小鼠痛苦悲伤的目标次要依赖于可察看到的应对性取反射性行为,研究者们进一步将动物行为建模为一个负反馈过程(negative feedback process)的数学模子,按照这些行为揣度动物的内部痛苦悲伤形态。能缓解痛苦悲伤但需要耗损必然勤奋,该模子系统包含两个形态变量(state variables):痛苦悲伤(perceived pain)和付出勤奋(exerted effort),并设定两种可选行为:不采纳步履和舔爪。
体内钙动力学表白,正在动物表示出取疼 痛相关行为的两个阶段中,神经元勾当均呈现显著的双侧加强,这些神经元未被其他先本性厌恶刺激(三甲基噻唑啉,TMT)所激活,这表白它们正在痛苦悲伤刺激后被选择性地激活。通过对小鼠脚部打针完全弗氏佐剂(CFA)发觉CFA显著添加了自觉兴奋性突触后电流(sEPSCs)的频次取幅度,这表白这些神经元所受的兴奋性输入加强。
对lPBN中所有非Y1R神经元的勾当进行监测发觉,这些神经元正在打针福尔马林后,其勾当并未显著添加,而且神经勾当取行为之间的相关性也弱于Y1R神经元,成果表白虽然lPBN的其他神经元群体也会对急性性刺激做出反映,但正在持续性痛苦悲伤过程中所察看到的这种群体动力学变化,倒是Y1R神经元群特有的,而且正在持续性痛苦悲伤形态下,Y1R神经元群体反映中迟缓、持续性的成分是由Y1R神经元群中特定的一个亚群编码的,它们正在持续性痛苦悲伤过程中处于强曲性激活形态。
急性物理毁伤后的持久持续性痛苦悲伤(Long-term sustained pain)是慢性痛苦悲伤疾病的显著特征。虽然正在理解急性痛苦悲伤(Acute pain)的感官和情感维度相关的神经通方面已取得了必然进展,但参取持久痛苦悲伤形态的大脑收集仍未被充实阐明,现有研究局限性次要为:正在持续性痛苦悲伤期间,神经勾当的分歧性变化很难从人类影像学研究中清晰分辨【1】。),它是来自外周感受消息的次要入口点,lPBN中的神经元间接接管来自脊髓背角(Dorsal horn)的输入, 并对急性性刺激发生反映,所处使得lPBN成为一个能够无效调理痛苦悲伤的部位【2,3】。
研究者们采用Q-learning,一种强化进修(reinforcement learning)算法,用于按照痛苦悲伤取勤奋的形态变量进修舔爪行为的节制策略(control policy)。成果显示,正在基线前提下,通过模仿NPY信号正在模子中的感化和揣度模子取神经勾当的对应关系,分析模子取神经记实成果表白:Y1R神经元勾当中的慢性成分反映了一个于应对行为的持续性痛苦悲伤形态,而这一形态会正在“合作性需求”存正在时通过NPY信号获得调理。
综上,本研究了持续的痛苦悲伤形态选择性地导致了外侧臂旁核Y1R神经元的持续性勾当并通过NPY信号做为门控,是需求形态汇聚的核心枢纽;同时表白内源性镇痛回已进化到通过削减觉输入的整合来痛苦悲伤,是各类需求决定痛苦悲伤行为的配合机制。将来能够进一步探究其他痛苦悲伤形态的内源性或药理学干涉办法。
因为饥饿的NPY可以或许持续性炎症疼,研究者们猜测体内可能存正在多条NPY的内源性镇痛通。操纵遗传编码型荧光传感器对lPBN内NPY进行正在体监测显示,正在饥饿和口渴形态下,lPBN中的NPY程度升高,这提醒这些心理需求形态可能通过感化于lPBN中的NPY受体来影响持续性痛苦悲伤。水、外周打针聚乙二醇(PEG)的低血容量性口以及的(例如引入捕食者气息等)的尝试成果表白正在急性(如饥饿、口渴、惊骇)形态下,lPBN中的内源性NPY通过感化于神经元突触后的Y1R受体介导镇痛效应。因而,lPBN Y1R神经元可能是整合饥饿、口渴取惊骇信号以门控持续性痛苦悲伤、推进的环节中枢。
近日,大学J。 Nicholas Betley,斯克里普斯研究所 Ann Kennedy 和大学医学院Bradley K。 Taylor团队正在Nature上颁发A parabrachial hub for need-state control of enduring pain,连系空间组学手艺和多种神经勾当的记实和建模,内源性镇痛的焦点枢纽——外侧臂旁核神经肽Y受体Y1(Y1R神经元)以及外行为相关的需求形态下若何通过NPY持续性痛苦悲伤,为慢性痛苦悲伤的监测取干涉供给了新的神精心理靶点。 |
