《Nature | 社会习得性威胁的独特皮层代码》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-08
  • 2024年2月7日,美国国立卫生研究院的研究人员在Nature在线发表题为A distinct cortical code for socially learned threat的文章。

    动物可以通过观察他人对威胁的反应来了解危险源,同时将自己的风险降至最低。然而,通过社会观察(称为观察性恐惧学习(OFL))来学习威胁以产生针对此类威胁的行为反应的独特神经机制仍然知之甚少。背内侧前额叶皮层 (dmPFC) 执行可能是 OFL 基础的几个关键功能,包括处理社会信息和消除威胁线索的歧义。

    该研究表明 dmPFC 是小鼠 OFL 招募和必需的。使用细胞分辨率显微内窥镜钙成像,研究人员证明了 dmPFC 神经元编码观察恐惧,并且以一种不同于直接经验的方式进行编码。研究人员发现dmPFC神经元活动预测了威胁引发的冻结和移动状态之间的即将到来的切换。通过结合神经元回路映射、钙成像、电生理记录和光遗传学,研究人员发现 dmPFC 投射到中脑导水管周围灰色 (PAG) 限制了观察者冻结,而杏仁核和海马输入到 dmPFC 相反地调节观察者冻结。总之,该研究结果表明,dmPFC神经元计算观察恐惧的独特代码,并协调远程神经回路以选择行为反应。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-023-07008-1
相关报告
  • 《Nature | 内嗅皮层的分钟级振荡序列》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-12-24
    • 2023年12月20日,挪威科学技术大学等机构的研究人员在Nature发表题为Minute-scale oscillatory sequences in medial entorhinal cortex的文章。 内侧内嗅皮层(MEC)承载着许多用于空间导航和情景记忆的大脑回路元件,这些操作需要在长时间的经历中组织神经活动。虽然已知位置是由该大脑区域的空间调谐细胞类型编码的,但对于内嗅细胞的活动如何在行为相关的时间尺度上,在秒到分钟的范围内,随着时间的推移联系在一起,我们知之甚少。 该研究表明MEC神经元的活动具有组织成超低振荡的能力,周期从几十秒到几分钟不等。在这些振荡期间,活动被进一步组织成周期性序列。当小鼠在黑暗中以自由速度在旋转的轮子上奔跑时,没有改变位置或方向,也没有预定的奖励,振荡序列表现出来。这些序列几乎涉及整个细胞群,并且超越了不动的时代。在邻近的副耻骨或视觉皮层中未观察到类似的序列。MEC中的超低振荡序列可能具有跨时间尺度耦合神经元和电路的潜力,并可作为导航和情景记忆形成过程中新序列形成的模板。
  • 《Nature丨皮层杏仁核巩固社会传播的长期记忆》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-07-07
    • 2024年7月3日,美国斯坦福大学Thomas C. Südhof及Stephen R. Quake教授团队合作在Nature杂志发表了题为The cortical amygdala consolidates a socially transmitted long-term memory的最新研究成果。针对小鼠中社交传递的食物偏好(STFP)这一社交学习行为所产生的长期记忆进行了深入研究,发现杏仁核皮层后内侧核(Posteromedial nucleus of the cortical amygdala,COApm)在STFP长期记忆的早期巩固过程中起到重要作用,而不影响STFP记忆的获取及提取等过程。 研究发现副嗅球(AOB)到杏仁核皮层后内侧核的双向环路连接,以及杏仁核皮层后内侧核到前嗅核(AON)的投射介导了STFP记忆形成的信息传递及巩固过程。此外,杏仁核皮层后内侧核还与诸多嗅觉皮层及调控社交行为的不同杏仁核脑区等形成紧密的环路连接。另外通过对前额叶(mPFC),眶额皮层(OFC),腹侧海马(ventral hippocampus),和基底外侧杏仁核(BLA)等脑区在STFP长期记忆形成中作用的比较,发现腹侧海马影响48小时短期STFP记忆,而眶额皮层对STFP长期记忆形成非常重要,并且与杏仁核皮层后内侧核比,具有较长的时间调控窗口。而前额叶和基底外侧杏仁核不影响STFP长期记忆的形成。空间转录组(MERFISH)及单细胞转录组(Smart-seq2)测序均表明,与正常对照组及嗅觉刺激对照组相比,杏仁核皮层后内侧核呈现出与STFP关联的转录组特征,而眶额皮层和腹侧海马的转录组响应则主要集中在嗅觉刺激本身。 传统观点认为,副嗅球及其下游脑区负责社交、交配、攻击等社交行为。鲜有研究认为该系统与学习记忆相关。该研究结果表明,副嗅球及其下游脑区杏仁核皮层后内侧对社交学习及记忆的形成非常重要。杏仁核皮层后内侧核是一个空白脑区,针对其功能的研究较少。该研究的作者综合以上发现并进一步提出,杏仁核皮层后内侧核在整合感觉信息,特别是嗅觉信息和社交信息方面起到中心作用。同时,该研究为长期记忆的形成提供了新的机制和见解。