最新发表在Neuron 上的这项研究确定了腹外侧膝状核 (vLGN) 中的一个新大脑回路，这是大脑中的一种抑制结构。神经科学家发现，当这个大脑区域的活动受到抑制时，动物更有可能寻求安全并逃离感知到的危险，而 vLGN 神经元的激活完全消除了对迫在眉睫的威胁的逃避反应。虽然在某些情况下经历恐惧或焦虑是正常的，但我们可以根据我们的知识或情况调整我们的恐惧反应。例如，被附近的巨响和明亮的灯光吵醒可能会引起恐惧反应。但是，如果您以前体验过烟花，您的知识可能会防止出现此类反应，并让您无所畏惧地观看。另一方面，如果你碰巧在战区，你的恐惧反应可能会大大增加。虽然之前已经证明许多大脑区域参与处理感知到的危险和调节恐惧反应，但如何控制这些反应的机制仍不清楚。这种控制是至关重要的，因为它的损伤会导致焦虑症，如恐惧症或创伤后应激障碍 (PTSD)，其中与恐惧和焦虑相关的大脑回路被认为变得过度活跃，导致病理性增加的恐惧反应。伦敦大学学院塞恩斯伯里威康中心的 Sonja Hofer 教授研究小组的这项新研究利用了一个既定的实验范式，在该范式中，老鼠逃到避难所以应对头顶上不断扩大的暗影。这种迫在眉睫的刺激模拟了捕食者从上方向动物移动。研究人员发现，vLGN 可以根据动物通过先前经验获得的知识以及对当前环境中风险的评估来控制逃跑行为。当小鼠没有预料到威胁并感到安全时，vLGN 中抑制性神经元子集的活动很高，这反过来又可以抑制威胁反应。相比之下，当老鼠预料到危险时，这些神经元的活动很低，这使得动物更有可能逃跑并寻求安全。“我们认为 vLGN 可能充当一个抑制门，根据动物的知识为潜在威胁刺激的敏感性设定阈值，”Hofer 实验室的博士生、该论文的第一作者 Alex Fratzl 说。研究人员关注的下一个难题是确定 vLGN 与哪些其他大脑区域相互作用以实现这种对防御反应的抑制控制。他们已经确定了一个这样的大脑区域，即中脑的上丘。“我们发现 vLGN 特异性地抑制上丘中对视觉威胁做出反应的神经元，从而特异性地阻断大脑中调节对此类威胁反应的通路——动物看到的东西可能会像接近的捕食者一样构成危险，”塞恩斯伯里威康中心教授、该论文的通讯作者 Sonja Hofer 说。虽然人类不必太担心捕食者，但他们在某些情况下也会有本能的恐惧反应。因此，希望有一天临床科学家能够确定人类相应的大脑回路是否具有类似的功能，并在未来对 PTSD 和其他与焦虑相关的疾病的治疗具有临床意义。
Story Source:
Materials provided by Sainsbury Wellcome Centre. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Alex Fratzl, Alice M. Koltchev, Nicole Vissers, Yu Lin Tan, Andre Marques-Smith, A. Vanessa Stempel, Tiago Branco, Sonja B. Hofer. Flexible inhibitory control of visually evoked defensive behavior by the ventral lateral geniculate nucleus. Neuron, 2021; DOI: 10.1016/j.neuron.2021.09.003
