新發現：小鼠焦慮樣行為新環路機制方面新進展

　　2022年12月3日，《自然-通訊》（Nature Communications）在線發表了中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（神經科學研究所）、神經科學國家重點實驗室研究員許曉鴻研究組，題為“A circuit from the ventral subiculum to anterior hypothalamic nucleus GABAergic neurons essential for anxiety-like behavioral avoidance”的研究論文。該研究通過在體鈣信號記錄、單通道記錄、光遺傳學和膜片鉗等技術，解析了腹側海馬下托（ventral subiculum, vSub）至前下丘腦核（anterior hypothalamus，AHN）的神經環路在調節小鼠焦慮樣躲避行為中的作用。

　　焦慮是面對潛在或不明確威脅時產生的情緒狀態。過往研究發現，包括魚類、嚙齒類和靈長類在內的很多物種，在遇到天敵后都會出現焦慮水平升高的現象，且抗焦慮藥物的使用可減少動物面對天敵信號時的躲避行為。這些現象表明，焦慮情緒在進化上或與天敵防御相關，而大腦中參與天敵防御的核團是否也參與調控焦慮行為尚不清楚。

　　針對這一問題，科研團隊對AHN核團展開研究。AHN傳統被認為是下丘腦防御系統中的一環。科研人員發現，當曠場正中心放置小鼠不熟悉的物體，顯著增強小鼠的貼壁性及對曠場中心區域的躲避性，表明焦慮水平的上升。通過在體鈣信號記錄，科研人員發現AHN的GABA能神經元（AHNVgat+）的神經活動在小鼠趨近物體的過程中逐步攀升 (Figure 1)。通過在體單通道記錄，科研人員發現AHN的同一神經元既可對不熟悉的物體起反應，也可對代表天敵信號的狐貍尿液起反應。在另一個測試焦慮樣行為的行為學范式十字高架（elevated plus maze, EPM）上，科研團隊通過在體鈣信號記錄也發現AHNVgat+神經元在EPM的開臂上的活動要顯著高于在EPM閉臂上的神經活動。利用相關性分析，研究發現AHNVgat+神經元在趨近物體時和在EPM開臂上上升的信號皆預示小鼠的躲避行為。科研人員利用光遺傳抑制的方法將AHNVgat+神經元的神經活動抑制后，小鼠由不熟悉物體和EPM開臂引起的焦慮樣躲避行為顯著降低。研究利用病毒示蹤和環路研究的方法發現，vSub向AHN傳遞了焦慮相關的信息并調控小鼠的焦慮樣躲避行為。該研究表明AHN既能處理和天敵刺激相關的信息，也能處理和焦慮相關的信息，揭示了從vSub到AHN的神經環路在小鼠焦慮樣躲避行為中的功能，加深了對焦慮神經機制的理解。

　　研究工作得到了科技部、中科院、國家自然科學基金委員會、上海市科委的支持。