研究揭示慢性壓力如何影響大腦回路,促進(jìn)強(qiáng)迫性習(xí)慣形成
加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的研究人員發(fā)現(xiàn),慢性壓力會(huì)改變大腦杏仁核-紋狀體路徑的活動(dòng),擾亂靈活的決策能力,并促進(jìn)不靈活的習(xí)慣形成。這一研究揭示了杏仁核的兩個(gè)不同回路在行動(dòng)-結(jié)果學(xué)習(xí)和習(xí)慣形成中的作用,為理解精神疾病中的神經(jīng)機(jī)制提供了新的線索。
這項(xiàng)研究通過對雄性和雌性小鼠的實(shí)驗(yàn),首次揭示了慢性壓力如何通過大腦回路調(diào)節(jié)個(gè)體的行為模式。研究結(jié)果表明,慢性輕度不可預(yù)測的壓力通過不同的杏仁核-紋狀體通路,影響個(gè)體的決策和習(xí)慣形成。研究論文《A dual-pathway architecture for stress to disrupt agency and promote habit》發(fā)表在《Nature》雜志上。
研究人員通過讓小鼠暴露于一系列壓力源(如潮濕的床墊、籠子傾斜、白噪聲、持續(xù)照明、物理束縛和電擊等)來模擬慢性壓力,并記錄小鼠的大腦活動(dòng)。盡管這些壓力源并未導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)明顯的焦慮或抑郁癥狀,但小鼠的皮質(zhì)醇水平升高,體重下降,確認(rèn)了壓力的有效引入。
實(shí)驗(yàn)中,小鼠進(jìn)行了杠桿按壓任務(wù),通過按壓杠桿獲得食物獎(jiǎng)勵(lì)。通過光纖光譜法記錄杏仁核-紋狀體不同投射的神經(jīng)信號(hào),研究人員進(jìn)一步探究了這些神經(jīng)回路在行為控制中的作用。行為評(píng)估則通過隨機(jī)比率和隨機(jī)間隔的強(qiáng)化計(jì)劃進(jìn)行,評(píng)估小鼠在行動(dòng)-結(jié)果學(xué)習(xí)和習(xí)慣形成方面的表現(xiàn)。
研究發(fā)現(xiàn),控制組小鼠在獎(jiǎng)勵(lì)去值化后減少了杠桿按壓次數(shù),顯示其決策能力保持正常。相比之下,慢性壓力小鼠對獎(jiǎng)勵(lì)去值化不敏感,表現(xiàn)出行動(dòng)-結(jié)果學(xué)習(xí)的破壞和過早的習(xí)慣形成。
通過對BLA→DMS(基底外側(cè)杏仁核-背內(nèi)側(cè)紋狀體)和CeA→DMS(中央杏仁核-背內(nèi)側(cè)紋狀體)路徑的神經(jīng)活動(dòng)監(jiān)測,研究人員發(fā)現(xiàn),BLA→DMS路徑在控制組小鼠中被獎(jiǎng)勵(lì)激活,而在壓力小鼠中則被抑制,這破壞了行動(dòng)-結(jié)果關(guān)聯(lián)。與此相反,CeA→DMS路徑在壓力小鼠中逐漸激活,促進(jìn)了習(xí)慣的形成。
進(jìn)一步的光遺傳學(xué)和化學(xué)遺傳學(xué)操作進(jìn)一步揭示了這些路徑的功能。在無壓力的小鼠學(xué)習(xí)過程中,抑制BLA→DMS路徑活動(dòng)會(huì)破壞其決策能力。而在壓力小鼠中,激活BLA→DMS路徑可以恢復(fù)其決策能力。相反,抑制CeA→DMS路徑會(huì)阻止壓力小鼠形成習(xí)慣,而激活CeA→DMS路徑則能促進(jìn)輕度壓力小鼠形成習(xí)慣。
這些發(fā)現(xiàn)表明,慢性壓力通過減少BLA→DMS介導(dǎo)的靈活決策能力,招募CeA→DMS路徑來促進(jìn)不靈活的習(xí)慣。研究結(jié)果揭示了杏仁核在平衡目標(biāo)導(dǎo)向行為和習(xí)慣行為中的雙重作用,尤其是在慢性壓力狀態(tài)下。
研究還指出,慢性壓力可能通過改變這些大腦回路的活動(dòng),導(dǎo)致個(gè)體對強(qiáng)迫性行為(如物質(zhì)使用障礙、強(qiáng)迫癥和抑郁癥等)的易感性。這為開發(fā)針對這些精神疾病的干預(yù)策略提供了新的思路和可能的治療靶點(diǎn)。
通過這些發(fā)現(xiàn),研究人員希望能夠?yàn)榫窦膊?,特別是強(qiáng)迫癥、物質(zhì)使用障礙等疾病的治療提供新的神經(jīng)學(xué)理論支持,并幫助開發(fā)基于大腦回路的精準(zhǔn)干預(yù)措施。
參考文獻(xiàn):Jacqueline R. Giovanniello et al, A dual-pathway architecture for stress to disrupt agency and promote habit,?Nature?(2025).?DOI: 10.1038/s41586-024-08580-w
編輯:王洪
排版:李麗


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